Tja - man hört immer vom Licht und seinen Farbspektrum etc -
Ist jetzt vielleicht etwas blöd - aber interssieren würde es mich trotzdem: Aus was Lichtstrahlen genau bestehen.
Atome von der Sonne ? In welcher Form - Lichtmoleküle glaube ich jetzt mal nicht- aber …
Für eine gute Antwort bin ich froh - oder gar Links zu irgendwelchen Seiten ?
lichtvolle Grüsse
Uwe
Tja - man hört immer vom Licht und seinen Farbspektrum etc -
Ist jetzt vielleicht etwas blöd - aber interssieren würde es
mich trotzdem: Aus was Lichtstrahlen genau bestehen.
Sie bestehen aus Photonen. Wenn es Dich wirklich interessiert, ist das Buch „QED – Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie“ von Richrad P. Feynman sicher empfehlenswert. Es ist ein Taschenbuch, im Pieper-Verlag erschienen glaube ich. Mit diesen Angaben findest Du es bestimmt in der Bibliothek oder im Buchhandel. Es war nicht teuer, keine Angst.
Der Autor ist selbst Co-Erfinder der „Quanten Elekto Dynamik“, Nobelpreisträger, ausserdem aber für seine sehr guten verständlichen Vorlesungen für nicht-Physiker bekannt. Das Buch erklärt sehr genau die Natur des Lichtes für nicht-Physiker.
Wenn man vom „Welle-Teilchen-Dualismus“ des Lichts spricht, liegt das daran, dass die QED eine komplizierte Theorie ist, man mit den Wellengleichungen unter bestimmten Voraussetzungen aber sehr viel einfacher zu richtigen Ergebnissen kommt. Die Profis hier werden mich vermutlich gleich steinigen wollen, aber ich würde es mit der Newtonschen Mechanik im Gegensatz zur Quantenmechanik sehen. Im makroskopischen Bereich liefert Newton phantastische Ergebnisse, aber mikroskopisch gesehen stimmt es nicht mehr so ganz.
Gruss
Jens (der sich hier auf glattes Eis gewagt hat)
Aus was Lichtstrahlen genau bestehen.
Sie bestehen aus Photonen.
Dem könnte man noch eine kurze Erklärung nachliefern, was Photonen sind:
Die Frage aus was Licht besteht ist alles andere als trivial und hat die Wissenschaft über Jahrunderte hinweg beschäftigt. Sie war so schwierig, daß sie erst in unserem Jahrhundert beantwortet werden konnte. Der Ursprung der Verwirrung liegt in der Tatsache, daß daß Licht sich manchmal so benimmt, als bestünde es aus Wellen (es kann z.B. gebrochen werden) und manchmal benimmt es sich so, als ob es aus Teilchen besteht (photoelektrischer Effekt). Die überraschende Lösung besteht darin, daß das Licht aus sogenannten Quanten besteht, die Welle und Teilchen zugleich sind. Die Existent von Quanten (welche im Falle des Lichtes Photonen heißen) wurde deshalb so spät entdeckt, weil es in der makrospoischen Welt keine vergleichbaren Objekte gibt. Dies ist auch der Grund, warum sich Wissenschafler schwer tun, die Eigenschaften von Quanten anschaulich zu beschreiben. Da es in unserer Erfahrungswelt nichts Vergleichbares gibt, bleibt leider nur der Weg über die Mathematik.
Aus was Lichtstrahlen genau bestehen.
Sie bestehen aus Photonen.
Dem könnte man noch eine kurze Erklärung nachliefern, was
Photonen sind:Die Frage aus was Licht besteht ist alles andere als trivial
und hat die Wissenschaft über Jahrunderte hinweg beschäftigt.
Sie war so schwierig, daß sie erst in unserem Jahrhundert
beantwortet werden konnte.
[…]
Dies ist auch der Grund, warum
sich Wissenschafler schwer tun, die Eigenschaften von Quanten
anschaulich zu beschreiben. Da es in unserer Erfahrungswelt
nichts Vergleichbares gibt, bleibt leider nur der Weg über die
Mathematik.
Zunächst einmal Danke, dass meine Antwort nicht in der Luft zerrissen wurde. Feynman macht einen recht guten Versuch ohne viel Mathematik zu erklären. Allerdings geht es auch dabei nicht immer einfach vor sich. Das Buch „QED“ ist keine Gute Nacht Geschichte. Trotzdem empfehlenswert.
Gruss
Jens
daß das Licht aus sogenannten Quanten besteht, die
Welle und Teilchen zugleich sind.
Bei dieser Formulierung koennte man auf die Nase fallen.
Licht *verhaelt* sich wie eine Welle oder ein Partikel,
jenachdem, welches Experiment durchgefuehrt wird, um
Messungen an Licht vorzunehmen. Man *misst* also Wellen-
oder Teilcheneigenschaften. Die eingentliche Natur des
Objektes ist in der Quantenphysik irrelevant. Beide Eigen-
schaften koennen wie folgt gemeinsam nur mit Hilfe der
Wahrscheinlichkeitsinterpretation verstanden werden:
Ein freies Elektron z.B. wird durch eine „Wellenfunktion“
beschrieben. Man kann sie sich als eine einzige Beule
vorstellen, die sich fortpflanzt und dabei breiter wird.
Mit anderen Worten, haelt man diese Funktion fuer das Elektron,
so wuerde es sich mit der Zeit „verschmieren“, eine Vorstellung,
die lange Zeit Unbehagen hervorrief. Also trat die Wahrschein-
lichkeitsinterpretation an diese Stelle. Die Wellenfunktion
beschreibt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons,
und die Region in der sich ein Elektron aufhaelt, wird demzu-
folge immer groesser, je laenger man wartet.
Beobachtet man viele Elektronen, dann werden diese sich entsprechend der Wellenfunktion zufaellig verteilen. Im
makroskopischen Sinne verhalten sich die Elektronen gemeinsam
wie von der Wellenfunktion beschrieben, also wie eine Welle.
Und es wird sicher jeder zustimmen, dass einzelne Elektronen
als Partikel anerkannt sind.
Mit Licht verhaelt es sich nicht anders.
MEB
Und es wird sicher jeder zustimmen, dass einzelne Elektronen
als Partikel anerkannt sind.
Nun, ich nicht! Immerhin wurde es schon experimentell bewiesen, daß es selbst bei einzelnen Elektronen zu Welleneffekten kommt.
Ich meine das Doppelspalt-Experiment. Hierbei werden die Elektronen von einer Quelle durch einen Doppelspalt auf einen Schirm geschickt, wobei ein charakteristisches Interferenzmuster am Schirm entsteht, das sich durch „helle“ bzw. „dunkle“ Interferenzstreifen äußert.
Solch ein Interferenzmuster entsteht aber nicht nur bei mehreren Elektronen, sondern tatsächlich auch, wenn nur ein einziges den Doppelspalt passiert.
mfg!
BStefan
Ich meine das Doppelspalt-Experiment. Hierbei werden die
Elektronen von einer Quelle durch einen Doppelspalt auf einen
Schirm geschickt, wobei ein charakteristisches
Interferenzmuster am Schirm entsteht, das sich durch „helle“
bzw. „dunkle“ Interferenzstreifen äußert.
Solch ein Interferenzmuster entsteht aber nicht nur bei
mehreren Elektronen, sondern tatsächlich auch, wenn nur ein
einziges den Doppelspalt passiert.
Also ich habe das so verstanden:
Schickt man ein Elektron durch einen Doppelspalt, dann
entspricht die Ortswellenfunktion des Elektrons hinter dem
Spalt dem bekannten Interferenzmuster. Die Wahrscheinlichkeiten
fuer die Orte, wo man das Elektron letztendlich misst, werden
durch das Interferenzmuster beschrieben. Aber der genaue Ort,
wo das einzelne Elektron schliesslich registriert wird, ist
unbestimmt, dem Zufall ueberlassen.
Die Registrierung eines einzelnen Elektrons aber
bedarf seiner Teilcheneigenschaft (z.B. Stoesse mit Partnern).
Das einzelne Elektron, wenn es denn gemessen wird, ist lokal.
Der „Quantensprung“: Aus Wahrscheinlichkeit wird Gewissheit.
Erst nachdem man viele Elektronen durch den Doppelspalt geschickt
und gemessen hat, naehern sich die beoabchteten
Haeufigkeitsdichten von „Elektroneneinschlaegen“ dem
Interferenzmuster.
MEB
Nun, ich nicht! Immerhin wurde es schon experimentell
bewiesen, daß es selbst bei einzelnen Elektronen zu
Welleneffekten kommt.
Ich meine das Doppelspalt-Experiment. Hierbei werden die
Elektronen von einer Quelle durch einen Doppelspalt auf einen
Schirm geschickt, wobei ein charakteristisches
Interferenzmuster am Schirm entsteht, das sich durch „helle“
bzw. „dunkle“ Interferenzstreifen äußert.
Solch ein Interferenzmuster entsteht aber nicht nur bei
mehreren Elektronen, sondern tatsächlich auch, wenn nur ein
einziges den Doppelspalt passiert.
Ich habe dieses Experiment schon gesehen. Es kam aber zu keinen Interferenzmustern. Ein Elektron, das man auf den Doppelspalt treffen läßt, führt dazu, daß EIN Detektor anspricht. Es kommt nicht als Welle oder ähnliches an.
Erst wenn man viele Elektronen (ein quantenmechanisches Ensemble, im Grenzfall) betrachtet, ergibt sich das Interferenzmuster.
Ein Elektron ‚interferiert‘ nicht mit sich selbst.
Gruß
Marco
daß das Licht aus sogenannten Quanten besteht, die
Welle und Teilchen zugleich sind.Bei dieser Formulierung koennte man auf die Nase fallen.
Licht *verhaelt* sich wie eine Welle oder ein Partikel,
jenachdem, welches Experiment durchgefuehrt wird, um
Messungen an Licht vorzunehmen. Man *misst* also Wellen-
oder Teilcheneigenschaften. Die eingentliche Natur des
Objektes ist in der Quantenphysik irrelevant. Beide Eigen-
schaften koennen wie folgt gemeinsam nur mit Hilfe der
Wahrscheinlichkeitsinterpretation verstanden werden:
Genau! Ich halte die Formulierung
daß das Licht aus sogenannten Quanten besteht, die
Welle und Teilchen zugleich sind.
auch für „nicht ideal“. Deine Erklärung hingegen ist meines Erachtens auch die Optimale.
Da hier Feynman schon zietiert wurde kann man noch hinzufügen, daß er auf die Frage, ob Licht nun Welle oder Teilchen sei, geantwortet hat:„Keins von beiden.“
Die mathematische Beschreibung ist klar und unproblematisch (nun gut, prinzipiell zumindest 
). Die Deutung ist jedoch schwer, da wir keine Erfahrung mit Quantenobjekten haben. Wir können uns lediglich ‚Kugeln‘ und ‚Wellen‘ vorstellen. Ein Photon ist dennoch keine Kugel und keine Welle. Das sind nur Hilfsvorstellungen, die einigermaßen weit von der Realität entfernt sein dürften. Leider ist es für uns nötig uns etwas vorzustellen. Daher nehmen wir dann lieber etwas ‚Unpassendes‘ als gar nichts.
Die Erklärung von MEB halte ich für korrekt.
Gruß
Marco
Danke an die Autoren !
Hey vielen Dank für diese geballte Infos - ich werde mich weiterhin damit beschäftigen
Licht besteht aus Photonen. Was Photonen sind, wird Dir niemand
sagen können - leider.
Das einzelne Elektron, wenn es denn gemessen wird, ist lokal.
Der „Quantensprung“: Aus Wahrscheinlichkeit wird Gewissheit.
Hallo MEB
Was heißt schon „Gewissheit“? Sobald ich einen Zustand messe, ist er auch schon Vergangenheit, also nicht mehr existent (jedenfalls bei einzelnen Elektronen). Wo bleibt da die Gewissheit? Ich bin kein Physiker, aber die Quantentheorie wird mir immer sympathischer 
Gruß
Rüdiger
Das einzelne Elektron, wenn es denn gemessen wird, ist lokal.
Was heißt schon „Gewissheit“? Sobald ich einen Zustand messe,
ist er auch schon Vergangenheit, also nicht mehr existent
(jedenfalls bei einzelnen Elektronen). Wo bleibt da die
Gewissheit? Ich bin kein Physiker, aber die Quantentheorie
wird mir immer sympathischer
Antwort etwas spaet (hatte Urlaub)
Das ist selbstverstaendlich richtig. „Gewissheit“
hat man nur fuer den Moment der Messung. Alle nachfolgenden
Evolutionen lassen sich wiederum nur mit Hilfe von Wahrschein-
lichkeiten verstehen.
MEB