Photon und el.mag. Welle < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
Moin :)
Ich mache mir gerade Gedanken über Photonen und elektromagnetische Wellen und frage mich gerade Folgendes:
1) Ist JEDE e.m. Welle ein Photon? Also unabhängig von ihrer FORM? Denn ich kann mir ja unterschiedliche Wellenformen vorstellen, die im Zweifelsfalle Überlagerungen von Elementarwellen sind, oder? Ist also z.B. die Welle, die von einem Hertzschen Dipol ausgesendet wird ein Photon?
2) Für eine Welle gilt doch das Prinzip, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Kugelwelle betrachtet werden kann. Wenn ich also ein Photon als Anregung des elektromagnetischen Feldes (also als wellenförmige Veränderung der Feldvektoren) auffasse, dann müsste sich diese Anregung doch wie die Welle, die von einem ins Wasser fallenden Stein auf der Wasseroberfläche ausgelöst wird, nach allen Richtungen ausbreiten und von der Amplitude her schwächer werden. Das widerspricht aber meinem Bild von "Ein Photon entsteht durch einen atomaren Übergang am Ort des Atoms A, fliegt eine Distanz x bis es auf Atom B (von der gleichen Sorte wie A) trifft und regt dieses mit der gleichen Energie wieder in den höheren Zustand an"
Freue mich auf Antworten und Gedanken! Und sagt, falls ich etwas zu konfus ausgedrückt habe, dann versuch ich es besser zu formulieren! Wobei das ja nicht immer so easy ist ;)
|
|
| |
|
> Moin :)
>
> Ich mache mir gerade Gedanken über Photonen und
> elektromagnetische Wellen und frage mich gerade Folgendes:
>
> 1) Ist JEDE e.m. Welle ein Photon? Also unabhängig von
> ihrer FORM? Denn ich kann mir ja unterschiedliche
> Wellenformen vorstellen, die im Zweifelsfalle
> Überlagerungen von Elementarwellen sind, oder? Ist also
> z.B. die Welle, die von einem Hertzschen Dipol ausgesendet
> wird ein Photon?
>
> 2) Für eine Welle gilt doch das Prinzip, dass jeder Punkt
> einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer neuen Kugelwelle
> betrachtet werden kann. Wenn ich also ein Photon als
> Anregung des elektromagnetischen Feldes (also als
> wellenförmige Veränderung der Feldvektoren) auffasse,
> dann müsste sich diese Anregung doch wie die Welle, die
> von einem ins Wasser fallenden Stein auf der
> Wasseroberfläche ausgelöst wird, nach allen Richtungen
> ausbreiten und von der Amplitude her schwächer werden. Das
> widerspricht aber meinem Bild von "Ein Photon entsteht
> durch einen atomaren Übergang am Ort des Atoms A, fliegt
> eine Distanz x bis es auf Atom B (von der gleichen Sorte
> wie A) trifft und regt dieses mit der gleichen Energie
> wieder in den höheren Zustand an"
>
> Freue mich auf Antworten und Gedanken! Und sagt, falls ich
> etwas zu konfus ausgedrückt habe, dann versuch ich es
> besser zu formulieren! Wobei das ja nicht immer so easy ist
> ;)
Das Problem was du beschreibst, nennt sich Welle-Teilchen Dualismus:
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/quantenobjekt-elektron
Je nach Problemstellung, macht man sich entweder die eine oder andere Theorie zu nutze.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:31 Mi 10.09.2014 | | Autor: | leduart |
Hallo
ja. anfangs ist es schwer. das mit den Photonen zu verstehen!
Aber Ein Photon ist keine Welle, wenn man etwa mit einzelnen Photonen Experimente mit Gitter oder Spalt macht, kommt jedes einzelne an einer festen Stelle auf dem Schirm an, Ein Interfernzmuster hat man erst wenn man sehr viele Photonen durch einen Spalt oder ein Gitter schickt! D.h. von einer Welle kann man eigentlich nur reden, wenn man viele Photonen hat. in dem sinne bestehen alle EM Wellen aus Photonen, allerdings sieht man die Teilcheneigenschaft bei großen Wellenlängen, bzw. kleine Frequenzen praktisch nicht. Deshalb spricht man bei Mikrowellen und Radiowellen eigentlich nicht mehr von Photonen, die energie eines Mikrowellenphotons ist so gering, dass man es nicht durch Zusammenstoß mit den leichtesten Massen (z.B: Elektronen ) als Teilchen bestätigen kann.
denn die Energie ist ja E=h*f.
Zu deiner Punktlichtquelle und der abnehmenden amplitude oder Intensität.:Wenn viele Photonen in alle Richtungen fliegen sind auch dabei in größerer entfernung immer weniger Photonen pro Fläche, so kommen von den vielen Photonen der Sonne , die sie nach allen Seiten abschickt nur sehr wenige bei uns an, Dass es trotzdem hell ist liegt an der Unzahl, die von der Sonne losgehen.
Ich hoffe, das hilft dir etwas zum Verständnis, sonst frag nochmal nach.
Gruß leduart
|
|
|
|
