PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Gibt es geladene Photonen?


blub
05.11.14, 17:18
Ich hoffe die Frage gibt es noch nicht, habe sie aber nicht finden können.
So wie ich die Klein-Gordon-Gleichung verstanden habe, müsste diese doch auch für Photonen gelten. Somit müsste es zwei verschiedene Lösungen der KGG geben mit entgegengesetzter Ladung, die jeweils ihr Antiteilchen sind, und eine Superposition dieser Lösungen, welches neutral wäre und sein eigenes Antiteilchen.
Gibt es also auch positive und negative Photonen?
und ist dann das neutrale Photon sein eigenes Antiteilchen? Oder ist ggf. ein rechtzirk. polarisiertes Photon das antiteilchen eines linkszirk.polariserten photons?

ich kann allerdings zu beiden sachen nirgends was finden und frage mich jetzt, ob das tatsächlich so ist, oder ich irgendwo einen denkfehler habe?

TomS
05.11.14, 18:27
Die Klein-Gordon-Gleichung gilt für Spin-0 Teilchen.

Photonen sind Spin-1 Teilchen, dafür kennen wir zunächst die Maxwell-Gleichungen, die strukturell anders aussehen.

Man kann die lokale U(1) Eichsymmetrie der Maxwell-Gleichungen zu anderen Symmetriegruppen ausbauen. Diese Verallgemeinerungen heißen dann Yang-Mills-Gleichungen. Speziell für U(1) * SU(2) erhält man ein Gleichungssystem, das im Rahmen der elektro-schwachen Wechselwirkung verwendet wird. Wenn wir zunächst mal den Higgs-Mechanismus außen vor lassen, resultieren aus U(1) * SU(2) insgs. vier masselose Spin-1 Teilchen, wovon man zweien eine elektrische Ladung geben kann.

D.h. die el.-schw. WW mit Higgs-Mechanismus enthält so etwas wie ein Photon, ein schweres Photon (= das neutrale Z-Boson) sowie zwei elektrisch geladene, schwere W-Bosonen. W+ und W- sind Teilchen und Antiteilchen

Hawkwind
07.11.14, 00:18
Die Klein-Gordon-Gleichung gilt für Spin-0 Teilchen.

Photonen sind Spin-1 Teilchen, dafür kennen wir zunächst die Maxwell-Gleichungen, die strukturell anders aussehen.


Wenn mich nicht alles täuscht, genügt aber auch jede Spinorkomponente von Spin 1/2 oder Spin 1 Teilchen separat der Klein-Gordon-Gleichung.

TomS
07.11.14, 07:05
Für Spin-1/2 hast du recht.

Für Spin-1, d.h. für die Maxwell-Gleichungen folgt das aber erst in einer speziellen Eichung, oder?

Hawkwind
07.11.14, 08:31
Für Spin-1/2 hast du recht.

Für Spin-1, d.h. für die Maxwell-Gleichungen folgt das aber erst in einer speziellen Eichung, oder?

Da hast du sicher recht. Schreibt man die quellfreien Maxwell-Gleichungen in kovarianter Form für das 4-Potential A hin, so hat man ja

□Aμ − ∂μ∂νAν = 0

Offensichtlich nur wenn man den 2. Term los wird (Lorentz- oder auch Coulomb-Eichung), erhält man daraus die KG-Gleichung für masselose Teilchen.