Reflexion von Photonen an ebenen Spiegeln

Wissenschaft Physik
1

Hallo!

Ich stelle mal was zur Diskussion, was hier in letzter Zeit häufiger aufgetreten ist. Ganz sicher bin ich mir bei der Beantwortung der Frage nicht, und ich würde mir wünschen, möglichst viele Gesichtspunkte dazu zu hören:

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als Absorption und anschließende Emission eines Photons vorzustellen?

Ich meine: Nein, weil Interferenzexperimente mit Lasern auch nach der Reflexion an einem ebenen Spiegel noch funktionieren. Die feste Phasenbeziehung zwischen den Photonen untereinander wird durch die Reflexion nicht aufgehoben. Wäre die Reflexion aber nur ein Spezialfall der Fluoreszenz, dann würde ich nicht erwarten, dass die emittierte Strahlung kohärent ist.

So, Diskussion eröffnet!

Michael

2

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Ja. Das nennt sich Huygensches Prinzip.

Ich meine: Nein, weil Interferenzexperimente mit Lasern auch
nach der Reflexion an einem ebenen Spiegel noch funktionieren.

Warum sollten sie nach Absorption und Reemission nicht mehr funktionieren?

3

Hallo,

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Wenn nein, wie ist denn deiner Meinung nach das Physikalische Prinzip hinter einem Spiegel?

Ich meine: Nein, weil Interferenzexperimente mit Lasern auch
nach der Reflexion an einem ebenen Spiegel noch funktionieren.
Die feste Phasenbeziehung zwischen den Photonen untereinander
wird durch die Reflexion nicht aufgehoben. Wäre die Reflexion
aber nur ein Spezialfall der Fluoreszenz, dann würde ich nicht
erwarten, dass die emittierte Strahlung kohärent ist.

Bei stimulierter Emission wird die Phasenbeziehung auch erhalten - wieso sollte sie bei einer (möglicherweise virtuellen) Asorption und sofortiger re-Emission zerstört werden?

Grüße,
Moritz

4

Hallo!

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Wenn nein, wie ist denn deiner Meinung nach das Physikalische
Prinzip hinter einem Spiegel?

Ein metallischer Leiter stellt für eine elektromagnetische Welle ein festes Ende dar. Folglich hat die EM-Welle auf der Metalloberfläche einen Schwingungsknoten.

Das klingt jetzt sehr klassisch, soll aber nur verdeutlichen, dass man im Wellenbild den Vorgang der Absorption und Emission nicht braucht.

Bei stimulierter Emission wird die Phasenbeziehung auch
erhalten - wieso sollte sie bei einer (möglicherweise
virtuellen) Asorption und sofortiger re-Emission zerstört
werden?

Betonung liegt auf „virtuell“ und „sofortig“. Eine echte Absorption und anschließende Emission setzt meiner Meinung nach eine zeitliche Trennung der beiden Vorgänge voraus. Wenn diese existiert, kann es keine Kohärenz geben.

Wenn man hingegen auf die zeitliche Trennung verzichtet, dann frage ich mich, worin der Unterschied zur klassischen Reflexion besteht (ohne Absorption/Emission).

In beiden Fällen halte ich das Modell, das ich hier in Frage gestellt habe, für wenig hilfreich.

Michael

5

Ein metallischer Leiter stellt für eine elektromagnetische
Welle ein festes Ende dar. Folglich hat die EM-Welle auf der
Metalloberfläche einen Schwingungsknoten.

Und was passiert dann mit einer um 90° phasenverschobenen Welle?

Das klingt jetzt sehr klassisch, soll aber nur verdeutlichen,
dass man im Wellenbild den Vorgang der Absorption und Emission
nicht braucht.

Deine Frage war, ob es gerechtfertigt ist, sich die Reflexion eines einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als Absorption und anschließende Emission eines Photons vorzustellen - nicht, ob man sich das so vorstellen muss.

Betonung liegt auf „virtuell“ und „sofortig“. Eine echte
Absorption und anschließende Emission setzt meiner Meinung
nach eine zeitliche Trennung der beiden Vorgänge voraus. Wenn
diese existiert, kann es keine Kohärenz geben.

Deine Frage war, ob es gerechtfertigt ist, sich die Reflexion eines einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als Absorption und anschließende Emission eines Photons vorzustellen - nicht, ob das tatsächlich so abläuft.

In beiden Fällen halte ich das Modell, das ich hier in Frage
gestellt habe, für wenig hilfreich.

Ob man ein Modell für hilfreich hält oder nicht, darf jeder für sich selbst entscheiden. Ich finde das huygenssche Prinzip jedenfalls sehr nützlich.

6

Hallo,

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Wenn nein, wie ist denn deiner Meinung nach das Physikalische
Prinzip hinter einem Spiegel?

Ein metallischer Leiter stellt für eine elektromagnetische
Welle ein festes Ende dar.

In der Elektrodynamik gibt es kein „festes Ende“, ausser man postuliert dessen Existenz.

Was passiert, ist wohl dass das elektrische Feld ins Metall eindringt, und sich ein entgegengesetzes Feld ausbildet. D.h. es gibt im Metall eine Resonanz, und nach Welle-Teilchen-Dualismus ist eine lokalisierte Schwingung auch gleichzeitig als Teilchen zu betrachten.

Folglich hat die EM-Welle auf der
Metalloberfläche einen Schwingungsknoten.

Das klingt jetzt sehr klassisch, soll aber nur verdeutlichen,
dass man im Wellenbild den Vorgang der Absorption und Emission
nicht braucht.

Wellenbild ist OK, klassisches Denken hat bei Photonen nichts zu suchen :smile:

Bei stimulierter Emission wird die Phasenbeziehung auch
erhalten - wieso sollte sie bei einer (möglicherweise
virtuellen) Asorption und sofortiger re-Emission zerstört
werden?

Betonung liegt auf „virtuell“ und „sofortig“. Eine echte
Absorption und anschließende Emission setzt meiner Meinung
nach eine zeitliche Trennung der beiden Vorgänge voraus. Wenn
diese existiert, kann es keine Kohärenz geben.

Die Frage, die ich mir gerade stelle ist, ob man die Fälle überhaupt trennen kann. Photonen mit gleichen „Daten“ (Ort, Impuls, Spin) sind ununterscheidbar. Kann man überhaupt zwischen einem absorbierten und re-emittierten Teilchen und einem „direkt“ reflektierten überhaupt unterscheiden? Ist das nicht eine Frage dessen, mit welcher Theorie man das beschreibt?

Ausserdem „sofortig“ ist relativ. Wenn eine kleine, aber endliche Zeit zwischen Absorption und Emission vergeht, verliert das Photon nicht sofort seine Phase, dazu bräuchte es erst mal einen entsprechend schnellen Mechanismus, oder?

Grüße,
Moritz

7

Hallo!

Und was passiert dann mit einer um 90° phasenverschobenen
Welle?

Ich verstehe die Frage nicht.

Das klingt jetzt sehr klassisch, soll aber nur verdeutlichen,
dass man im Wellenbild den Vorgang der Absorption und Emission
nicht braucht.

Deine Frage war, ob es gerechtfertigt ist, sich die
Reflexion eines einzelnen Photons an einer metallischen
Oberfläche als Absorption und anschließende Emission eines
Photons vorzustellen - nicht, ob man sich das so vorstellen
muss.

Okay, also präziser: Ist es gerechtfertigt, dem Photon die Vorstellung einer Absorption und Emission (die getrennt von einander ablaufen) überzustülpen?

Betonung liegt auf „virtuell“ und „sofortig“. Eine echte
Absorption und anschließende Emission setzt meiner Meinung
nach eine zeitliche Trennung der beiden Vorgänge voraus. Wenn
diese existiert, kann es keine Kohärenz geben.

Deine Frage war, ob es gerechtfertigt ist, sich die Reflexion
eines einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen - nicht, ob das tatsächlich so abläuft.

Wenn die Vorstellung zu falschen Vorhersagen führt, dann ist sie auch nicht gerechtfertigt. Wenn ich also eine Modellvorstellung verwende, die zum Verlust der Kohärenz führt, die Kohärenz im realen Fall aber erhalten bleibt, dann ist die Modellvorstellung zu verwerfen.

In beiden Fällen halte ich das Modell, das ich hier in Frage
gestellt habe, für wenig hilfreich.

Ob man ein Modell für hilfreich hält oder nicht, darf jeder
für sich selbst entscheiden. Ich finde das huygenssche Prinzip
jedenfalls sehr nützlich.

Ich auch. Aber sagt es was über Absorption und Emission? Wohl eher nicht.

Michael

8

Hallo!

Die Frage, die ich mir gerade stelle ist, ob man die Fälle
überhaupt trennen kann. Photonen mit gleichen „Daten“ (Ort,
Impuls, Spin) sind ununterscheidbar. Kann man überhaupt
zwischen einem absorbierten und re-emittierten Teilchen und
einem „direkt“ reflektierten überhaupt unterscheiden?

Das ist so ungefähr die Frage, die ich gestellt habe.

Ist das
nicht eine Frage dessen, mit welcher Theorie man das
beschreibt?

Die Frage, die ich stellte, meint folgendes: Ist die Unterscheidung zwischen Reflexion und Absorption/Emission eine Frage des persönlichen Geschmacks (bzw. der Art und Weise der Beschreibung des Vorgangs) oder gibt eis einen physikalischen Unterschied? Falls letzteres der Fall ist: Welche Beschreibung ist dann die richtigere?

Ausserdem „sofortig“ ist relativ.

Nein. Es gibt nichts Absoluteres als „sofortig“.

Wenn eine kleine, aber
endliche Zeit zwischen Absorption und Emission vergeht,
verliert das Photon nicht sofort seine Phase, dazu bräuchte es
erst mal einen entsprechend schnellen Mechanismus, oder?

Nein. Die typische mittlere Lebensdauer in eines angeregten Zustands in einem Atom ist 10^-10 s. Die typische Periodendauer von sichtbarem Licht beträgt 10^-15 s. Selbst wenn man annimmt, dass die mittlere Lebensdauer eines virtuellen Zustands viel geringer ist als die eines realen Zustandes, wird der Phasenunterschied vermutlich nicht klein gegen π/2 sein.

Michael

9

Und was passiert dann mit einer um 90° phasenverschobenen
Welle?

Ich verstehe die Frage nicht.

  1. Hat die Welle einen Knoten auf der Oberfläche oder nicht?
    1.a Wenn ja, wie stellt sie das an?
    1.b Wenn nein, wird sie dann nicht reflektiert?

Okay, also präziser: Ist es gerechtfertigt, dem Photon die
Vorstellung einer Absorption und Emission (die getrennt von
einander ablaufen) überzustülpen?

„überstülpen“? Wenn Du eine Antwort willst, dann formuliere die Frage bitte weniger suggestiv.

Wenn die Vorstellung zu falschen Vorhersagen führt

Das tut sie aber nicht.

Ob man ein Modell für hilfreich hält oder nicht, darf jeder
für sich selbst entscheiden. Ich finde das huygenssche Prinzip
jedenfalls sehr nützlich.

Ich auch. Aber sagt es was über Absorption und Emission? Wohl
eher nicht.

Das Modell besagt nichts darüber, sondern es basiert darauf.

10

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Ja. Das nennt sich Huygensches Prinzip.

Hmm, ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass man sich das so vorstellen kann. Bei einem Spiegel wird das Photon ja nicht einfach an der Oberfläche absorbiert und reemittiert. Das Photon interagiert - wenn man Feynman und der QED Glauben schenkt - mit praktisch allen Elektronen in dem Spiegel, und nicht mit einem bestimmten.
Ich denke daher nicht, dass man sich das so vorstellen kann, dass das Photon fliegt, irgendwann auf ein Elektron trifft, dann mit diesem einzelnen Elektron absorbiert und wieder re-emittiert wird.

Ich glaube ehrlich gesagt gar nicht, dass wir das sprachlich überhaupt irgendwie mit Analogien wie „reflektieren“ im klassischen Sinne beschreiben können.

1 „Gefällt mir“
11

Hallo!

Und was passiert dann mit einer um 90° phasenverschobenen
Welle?

Ich verstehe die Frage nicht.

  1. Hat die Welle einen Knoten auf der Oberfläche oder nicht?
    1.a Wenn ja, wie stellt sie das an?
    1.b Wenn nein, wird sie dann nicht reflektiert?

Wieso redest Du so kryptisch? Irgendwie erweckst Du den Eindruck, dass Du stehende und fortlaufende Wellen durcheinander wirfst. Zwei Wellen, die an einem festen Ende reflektiert werden, haben beide an dem Ende einen Knoten, egal ob sie einen Phasenunterschied aufweisen oder nicht. Der Knoten entsteht nicht durch eine Momentanauslenkung der Welle, sondern durch destruktieve Interferenz der einlaufenden und auslaufenden Welle, wobei die auslaufende Welle einen Phasensprung von π aufweist.

Natürlich weißt Du das alles. Aber genau deswegen verstehe ich Deine Frage nach einer 90° (= π/2) phasenverschobenen Welle nicht.

Okay, also präziser: Ist es gerechtfertigt, dem Photon die
Vorstellung einer Absorption und Emission (die getrennt von
einander ablaufen) überzustülpen?

„überstülpen“? Wenn Du eine Antwort willst, dann formuliere
die Frage bitte weniger suggestiv.

Mir wär’s eigentlich ganz recht, wenn Du Dich mehr mit der Beantwortung meiner Frage beschäftigen würdest als mit dem Herummäkeln an der Formulierung der Fragestellung.

Ob man ein Modell für hilfreich hält oder nicht, darf jeder
für sich selbst entscheiden. Ich finde das huygenssche Prinzip
jedenfalls sehr nützlich.

Ich auch. Aber sagt es was über Absorption und Emission? Wohl
eher nicht.

Das Modell besagt nichts darüber, sondern es basiert darauf.

Quatsch. Das Huygenssche Prinzip besagt erstens, dass jeder Punkt einer Welle als Ausgangspunkt einer Elementarwelle betrachtet werden kann, und dass man zweitens durch Überlagerung vieler Elementarwellen wieder eine Wellenfront erhält (als „Einhüllende“). Da steht überhaupt nichts von Absorption drin und von Photonen schon gar nicht.

Michael

12

Zwei Wellen, die an einem festen Ende
reflektiert werden, haben beide an dem Ende einen Knoten

Jetzt sind es plötzlich zwei Wellen!? Vielleicht solltest Du erst einmal klären, wovon Du überhaupt sprichst. Ich kann Dir jedenfalls nicht mehr folgen.

Okay, also präziser: Ist es gerechtfertigt, dem Photon die
Vorstellung einer Absorption und Emission (die getrennt von
einander ablaufen) überzustülpen?

„überstülpen“? Wenn Du eine Antwort willst, dann formuliere
die Frage bitte weniger suggestiv.

Mir wär’s eigentlich ganz recht, wenn Du Dich mehr mit der
Beantwortung meiner Frage beschäftigen würdest als mit dem
Herummäkeln an der Formulierung der Fragestellung.

Ich springe nicht über jedes Stöckchen. Wenn Du an einer sachlichen Diskussion interessiert bist, dann formuliere Deine Fragen entsprechend.

Das Modell besagt nichts darüber, sondern es basiert darauf.

Quatsch. Das Huygenssche Prinzip besagt erstens, dass jeder
Punkt einer Welle als Ausgangspunkt einer Elementarwelle
betrachtet werden kann

Und das ist gleichbedeutend mit einer Absorption und sofortigen Reemission.

13

Frage: Ist es gerechtfertigt, sich die Reflexion eines
einzelnen Photons an einer metallischen Oberfläche als
Absorption und anschließende Emission eines Photons
vorzustellen?

Ja. Das nennt sich Huygensches Prinzip.

Hmm, ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass man sich das so
vorstellen kann. Bei einem Spiegel wird das Photon ja nicht
einfach an der Oberfläche absorbiert und reemittiert.

Nach dem Huygensches Prinzip schon. Was dabei raus kommt, entspricht der Beobachtung und nur das zählt in der Naturwissenschaft.

14

Hmm, ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass man sich das so
vorstellen kann. Bei einem Spiegel wird das Photon ja nicht
einfach an der Oberfläche absorbiert und reemittiert.

Nach dem Huygensches Prinzip schon. Was dabei raus kommt,
entspricht der Beobachtung und nur das zählt in der
Naturwissenschaft.

Und wie soll man sich dann erklären, dass z.B. ein dickeres Glas weniger reflektieren kann als ein dünneres und wenn man es noch dicker macht, dann wieder mehr?

Wenn die Reflexion nur an der Oberfläche des Glases stattfindet, macht das doch irgendwie keinen Sinn.

15

Wer hat den behauptet, dass die Reflexion nur an der Oberfläche stattfindet? Das ist lediglich der einfachste Fall.

16

Hallo!

Was ist Dir eigentlich über die Leber gelaufen, dass Du an allem, was ich sage rumkritteln musst? Ich suche überhaupt keinen Streit, sondern ich möchte eine Frage, die in der Zwischenzeit klar herausgearbeitet sein sollte (wenn sie das nicht schon von Anfang an war) klären.

Zwei Wellen, die an einem festen Ende
reflektiert werden, haben beide an dem Ende einen Knoten

Jetzt sind es plötzlich zwei Wellen!?

Mein lieber DrStupid! Ich versuche nur auf DICH einzugehen. Du brachtest eine um 90° phasenverschobene Welle ins Spiel. Ich versuche hier diese beiden Wellen zu vergleichen. Die zweite Welle stammt von Dir.

Okay, also präziser: Ist es gerechtfertigt, dem Photon die
Vorstellung einer Absorption und Emission (die getrennt von
einander ablaufen) überzustülpen?

„überstülpen“? Wenn Du eine Antwort willst, dann formuliere
die Frage bitte weniger suggestiv.

Mir wär’s eigentlich ganz recht, wenn Du Dich mehr mit der
Beantwortung meiner Frage beschäftigen würdest als mit dem
Herummäkeln an der Formulierung der Fragestellung.

Ich springe nicht über jedes Stöckchen. Wenn Du an einer
sachlichen Diskussion interessiert bist, dann formuliere Deine
Fragen entsprechend.

Macht es einen physikalisch relevanten Unterschied, ob ich eine Reflexion als Absorption und Emission verstehe oder als Reflexion im klassischen Sinne? Falls ja: Welchen? Und welches ist dann die richtige Erklärung? Falls nein: Warum verzichtet man dann nicht auf die Vorstellung von Absorption und Emission, wenn sich das Ganze auch rein klassisch verstehen lässt?

War das jetzt verständlich?

Das Modell besagt nichts darüber, sondern es basiert darauf.

Quatsch. Das Huygenssche Prinzip besagt erstens, dass jeder
Punkt einer Welle als Ausgangspunkt einer Elementarwelle
betrachtet werden kann

Und das ist gleichbedeutend mit einer Absorption und
sofortigen Reemission.

Im Leben nicht! Absorption bedeutet ja wohl, dass die Energie, die zunächst im Strahlungsfeld enthalten war, auf einen Körper übertragen wird. Mit Huygens wird aber unter anderem die geradlinige Ausbreitung von Licht im Vakuum erklärt. Im Vakuum gibt es keine Körper. (Ganz zu schweigen von den absorbierten und emittierten Photonen…)

Natürlich kannst Du Dich jetzt rauswinden, indem Du von einer nur virtuellen Absorption sprichst, die keinen Absorber braucht, und eine Emission, die unter allen Umständen instantan - also ohne Zeitverzögerung erfolgt, aber damit ist in meinen Augen die Idee von Absorption und Emission pervertiert.

Michael

1 „Gefällt mir“
17

Zwei Wellen, die an einem festen Ende
reflektiert werden, haben beide an dem Ende einen Knoten

Jetzt sind es plötzlich zwei Wellen!?

Mein lieber DrStupid! Ich versuche nur auf DICH einzugehen. Du
brachtest eine um 90° phasenverschobene Welle ins Spiel.

Dazu braucht man keine zweite Welle. Lichtwellen stehen schließlich nicht still. Dadurch sollte sich die Amplitude an der reflektierenden Oberfläche periodisch ändern. Du behauptest aber, dass „die EM-Welle auf der Metalloberfläche einen Schwingungsknoten“ hat. Wie erklärst Du diesen Widerspruch?

Macht es einen physikalisch relevanten Unterschied, ob ich
eine Reflexion als Absorption und Emission verstehe oder als
Reflexion im klassischen Sinne?

Das hängt davon ab, wie Absorption und Emission ablaufen und was Du unter „Reflexion im klassischen Sinne“ verstehst.

Und welches ist dann die richtige Erklärung?

Richtig ist in der Naturwissenschaft alles, was mit experimentellen Beobachtungen vereinbar ist. Das bedeutet unter anderem, dass der Wahrheitsgehalt einer Aussage auch davon abhängt, wie exakt sie formuliert wird.

Quatsch. Das Huygenssche Prinzip besagt erstens, dass jeder
Punkt einer Welle als Ausgangspunkt einer Elementarwelle
betrachtet werden kann

Und das ist gleichbedeutend mit einer Absorption und
sofortigen Reemission.

Im Leben nicht! Absorption bedeutet ja wohl, dass die Energie,
die zunächst im Strahlungsfeld enthalten war, auf einen Körper
übertragen wird.

Inwiefern widerspricht das dem Hygenschen Prinzip?

Mit Huygens wird aber unter anderem die
geradlinige Ausbreitung von Licht im Vakuum erklärt. Im Vakuum
gibt es keine Körper. (Ganz zu schweigen von den absorbierten
und emittierten Photonen…)

Was spricht dagegen, sich einen solchen Körper zu denken? Wir sprechen hier schließlich von einem Modell und nicht von der Realität.

Natürlich kannst Du Dich jetzt rauswinden, indem Du von einer
nur virtuellen Absorption sprichst, die keinen Absorber
braucht

Aber wenn Du unbedingt eine physikalische Analogie brauchst, dann stell Dir doch einfach eine Wechselwirkung der Lichtwelle mit dem Quantenvakuum vor.

und eine Emission, die unter allen Umständen instantan - also
ohne Zeitverzögerung erfolgt

Davon kann man hier nicht nur sprechen, sondern man muss es sogar. Aber das muss ich Dir ja nicht erklären. Du kennst das Hygensche Prinzip.

aber damit ist
in meinen Augen die Idee von Absorption und Emission
pervertiert.

Vielleicht hättest Du Deine „Idee von Absorption und Emission“ erst einmal spezifizieren sollen, damit auch andere wissen, wovon Du redest.

18

Hallo!

Dazu braucht man keine zweite Welle. Lichtwellen stehen
schließlich nicht still. Dadurch sollte sich die Amplitude an
der reflektierenden Oberfläche periodisch ändern. Du
behauptest aber, dass „die EM-Welle auf der Metalloberfläche
einen Schwingungsknoten“ hat. Wie erklärst Du diesen
Widerspruch?

Wo ist da ein Widerspruch? Ein Wellenknoten ist ein feststehender Begriff. Ist es meine Schuld, dass Du den offensichtlich nicht kennst? Wenn eine Welle an einem festen Ende reflektiert wird, so weist die reflektierte Welle gegenüber der einlaufenden Welle einen Phasensprung von π auf. Die Interferenz von einlaufender und auslaufender Welle ergibt eine Auslenkung von 0, unabhängig von der Phase. Wenn Du’s nicht glaubst, musst Du halt ein Physik-Buch aufschlagen! Und wenn Du meine Postings bisher gelesen hättest, dann würde Dir diese Erklärung bekannt vorkommen. Ich habe es nämlich schonmal geschrieben.

Macht es einen physikalisch relevanten Unterschied, ob ich
eine Reflexion als Absorption und Emission verstehe oder als
Reflexion im klassischen Sinne?

Das hängt davon ab, wie Absorption und Emission ablaufen und
was Du unter „Reflexion im klassischen Sinne“ verstehst.

s. o.

Es ist nicht die Frage, was ICH darunter verstehe. Auch die klassische Erklärung der Reflexion vollkommen unzweideutig.

Und welches ist dann die richtige Erklärung?

Richtig ist in der Naturwissenschaft alles, was mit
experimentellen Beobachtungen vereinbar ist. Das bedeutet
unter anderem, dass der Wahrheitsgehalt einer Aussage auch
davon abhängt, wie exakt sie formuliert wird.

Was passt Dir an meiner Formulierung nicht?

Quatsch. Das Huygenssche Prinzip besagt erstens, dass jeder
Punkt einer Welle als Ausgangspunkt einer Elementarwelle
betrachtet werden kann

Und das ist gleichbedeutend mit einer Absorption und
sofortigen Reemission.

Im Leben nicht! Absorption bedeutet ja wohl, dass die Energie,
die zunächst im Strahlungsfeld enthalten war, auf einen Körper
übertragen wird.

Inwiefern widerspricht das dem Hygenschen Prinzip?

Es widerspricht ihm nicht, aber es ist auch nicht Teil des Huygensschen Prinzips. Du hast behauptet, die Absorption und Reemission wäre die Grundlage von Huygens. Dem ist nicht so.

Vielleicht hättest Du Deine „Idee von Absorption und Emission“
erst einmal spezifizieren sollen, damit auch andere wissen,
wovon Du redest.

Vielleicht hättest Du mal meine Postings genau durchlesen sollen, dann wüsstest Du vielleicht auch, wovon ich spreche. Unter anderem geht es darum, ob es eine Zeitverzögerung zwischen Absorption und Emission gibt. Wenn es die nicht gibt, dann ist die Frage, warum man überhaupt von Absorption und Emission sprechen muss. Wenn eine Gitarrensaite schwingt, sagt man ja auch nicht, dass die Welle an den Bünden absorbiert und anschließend wieder emittiert wird.

Was genau hast Du eigentlich bisher zum Thema gesagt (außer mich nur wegen angeblich unpräziser Fragen von der Seite anzumachen)?

So, und jetzt geh ich Fußball kucken.

Schönen Abend!
Michael

1 „Gefällt mir“
19

Das hängt davon ab, wie Absorption und Emission ablaufen und
was Du unter „Reflexion im klassischen Sinne“ verstehst.

s. o.

Heißt das, eine Reflexion ohne Phasensprung ist keine „Reflexion im klassischen Sinne“?

Es ist nicht die Frage, was ICH darunter verstehe. Auch die
klassische Erklärung der Reflexion vollkommen unzweideutig.

Das Huygenssche Prinzip ist eine klassische Erklärung und eine instantane Absorption und Emission führt zum Huygensschen Prinzip.

Richtig ist in der Naturwissenschaft alles, was mit
experimentellen Beobachtungen vereinbar ist. Das bedeutet
unter anderem, dass der Wahrheitsgehalt einer Aussage auch
davon abhängt, wie exakt sie formuliert wird.

Was passt Dir an meiner Formulierung nicht?

Das habe ich doch geschrieben: Es fehlen Angaben darüber, wie Absorption und Emission erfolgen sollen. Außerdem ist mir nach wie vor nicht klar, was Du unter einer „Reflexion im klassischen Sinne“ verstehst. Vielleicht könntest Du mal eine entprechende Quelle verlinken?

Im Leben nicht! Absorption bedeutet ja wohl, dass die Energie,
die zunächst im Strahlungsfeld enthalten war, auf einen Körper
übertragen wird.

Inwiefern widerspricht das dem Hygenschen Prinzip?

Es widerspricht ihm nicht, aber es ist auch nicht Teil des
Huygensschen Prinzips.

Wenn Absorption und Emission ohne Zeitverlust erfolgen, dann ist es mit dem Huygensschen Prinzip identisch.

Vielleicht hättest Du Deine „Idee von Absorption und Emission“
erst einmal spezifizieren sollen, damit auch andere wissen,
wovon Du redest.

Vielleicht hättest Du mal meine Postings genau durchlesen
sollen, dann wüsstest Du vielleicht auch, wovon ich spreche.

Das habe ich getan und ich weiß es noch immer nicht. Ich habe allerdings bemerkt, dass Du im Laufe der Diskussion ab und an zusätzliche Informationen einstreust (z.B. dass Du Dich auf Reflexionen am festen Ende beschränkst oder dass Absorption und Emission nicht instantan erfolgen sollen), die Du anscheinend von vorn herein als gegeben angenommen hast, ohne sie zu nennen. Da ist es unvermeidlich, dass wir aneinander vorbei reden.

Unter anderem geht es darum, ob es eine Zeitverzögerung
zwischen Absorption und Emission gibt. Wenn es die nicht gibt,
dann ist die Frage, warum man überhaupt von Absorption und
Emission sprechen muss.

Das ist wieder so ein Fall: Seit wann geht es ums Müssen? Ursprünglich war vom Können die Rede.

Was genau hast Du eigentlich bisher zum Thema gesagt (außer
mich nur wegen angeblich unpräziser Fragen von der Seite
anzumachen)?

Ich habe gesagt (und sage es noch immer), dass man sich die Reflexion durch Absoption und Emission vorstellen kann (und danach war ja gefragt), weil dieses Modell zu physikalisch korrekten Ergebnissen führt.

20

Hallo!

Das hängt davon ab, wie Absorption und Emission ablaufen und
was Du unter „Reflexion im klassischen Sinne“ verstehst.

s. o.

Heißt das, eine Reflexion ohne Phasensprung ist keine
„Reflexion im klassischen Sinne“?

Habe ich das behauptet?

Es ist nicht die Frage, was ICH darunter verstehe. Auch die
klassische Erklärung der Reflexion vollkommen unzweideutig.

Das Huygenssche Prinzip ist eine klassische Erklärung und eine
instantane Absorption und Emission führt zum Huygensschen
Prinzip.

Das ist doch Unsinn! Kannst Du mir mal sagen, wie man Absorption überhaupt mit dem Huygensschen Formalismus darstellen will? Was wird denn da überhaupt „verschluckt“? Und von wem? Und wo? Das passt doch einfach überhaupt nicht zusammen.

Richtig ist in der Naturwissenschaft alles, was mit
experimentellen Beobachtungen vereinbar ist. Das bedeutet
unter anderem, dass der Wahrheitsgehalt einer Aussage auch
davon abhängt, wie exakt sie formuliert wird.

Was passt Dir an meiner Formulierung nicht?

Das habe ich doch geschrieben: Es fehlen Angaben darüber, wie
Absorption und Emission erfolgen sollen. Außerdem ist mir nach
wie vor nicht klar, was Du unter einer „Reflexion im
klassischen Sinne“ verstehst. Vielleicht könntest Du mal eine
entprechende Quelle verlinken?

Wenn es der Wahrheitsfindung dient: http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexion_%28Physik%29

Im Leben nicht! Absorption bedeutet ja wohl, dass die Energie,
die zunächst im Strahlungsfeld enthalten war, auf einen Körper
übertragen wird.

Inwiefern widerspricht das dem Hygenschen Prinzip?

Es widerspricht ihm nicht, aber es ist auch nicht Teil des
Huygensschen Prinzips.

Wenn Absorption und Emission ohne Zeitverlust erfolgen, dann
ist es mit dem Huygensschen Prinzip identisch.

Nein. Es wird auch dadurch nicht richtiger, dass Du es wiederholst. Nur mal einer (von vielen) Kritikpunkten an dieser Sichtweise: Huygens verlangt, dass jeder Punkt der Wellenfront zum Ursrprung einer Elementarwelle wird. Ein Photon wird aber definitv nur an einer einzigen Stelle absorbiert (falls es absorbiert wird).

Das habe ich getan und ich weiß es noch immer nicht. Ich habe
allerdings bemerkt, dass Du im Laufe der Diskussion ab und an
zusätzliche Informationen einstreust (z.B. dass Du Dich auf
Reflexionen am festen Ende beschränkst oder dass Absorption
und Emission nicht instantan erfolgen sollen), die Du
anscheinend von vorn herein als gegeben angenommen hast, ohne
sie zu nennen. Da ist es unvermeidlich, dass wir aneinander
vorbei reden.

Punkt 1: Wir reden über Reflexion an metallischen Oberflächen. Diese ist klassisch als eine Reflexion am festen Ende anzusehen. An meiner Argumentation ändert sich für ein loses Ende aber fast gar nichts. Du musst an der betreffenden Stelle nur „Knoten“ durch „Bauch“ ersetzen.

Punkt 2: In meinem allerersten Posting habe ich bereits den Verlust der Kohärenz als Argument erwähnt. Als Antwort auf Moritz schrieb ich dann in meinem zweiten Posting: „Eine echte Absorption und anschließende Emission setzt meiner Meinung nach eine zeitliche Trennung der beiden Vorgänge voraus. Wenn diese existiert, kann es keine Kohärenz geben. Wenn man hingegen auf die zeitliche Trennung verzichtet, dann frage ich mich, worin der Unterschied zur klassischen Reflexion besteht (ohne Absorption/Emission).“ Wieviel früher hätte ich es denn Deiner Meinung nach in die Diskussion einbringen sollen?

Unter anderem geht es darum, ob es eine Zeitverzögerung
zwischen Absorption und Emission gibt. Wenn es die nicht gibt,
dann ist die Frage, warum man überhaupt von Absorption und
Emission sprechen muss.

Das ist wieder so ein Fall: Seit wann geht es ums Müssen?
Ursprünglich war vom Können die Rede.

Wenn ich auf eine Hypothese verzichten kann, weil sie keinen Zugewinn an Erkenntnis liefert, dann muss ich auch auf diese Hypothese verzichten. (Das ist Ockhams Rasiermesser, ein bisschen umformuliert).

Ich habe gesagt (und sage es noch immer), dass man sich die
Reflexion durch Absoption und Emission vorstellen kann (und
danach war ja gefragt), weil dieses Modell zu physikalisch
korrekten Ergebnissen führt.

Dann nenne mir ein Ergebnis, das dieses Modell liefert, und das man ohne dieses Modell nicht erhalten hätte.

Michael

1 „Gefällt mir“