Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Es geht um Folgende Frage deren Antwort mich Interessiert:

Eine herkömmliche 2 Watt Glühbirne mit Glühfaden (z.B.Wolfram) leuchtet irgendwo im Weltall in alle Richtungen.

Würde man nun in 500 Meter einen Messensor anbringen mit der Grösse 1 Quadratmillimeter, wieviel Photonen würde dieser Sensor in 1 Sekunde zählen wenn er in der Lage wäre alle ankommenden Leichtteilchen (Photonen) zu zählen?

Ich habe jetzt mal mit der Hilfe eines Admins ein wenig rumgerechnet.
meine Rechnung sieht so aus :

3 120 754 560 000 000 000 Photonen
--------------------------
3 141 592 653 qmm


Als Ergebnis bekam ich 993 367 028


pro Sekunde


1. Frage: Kann das wirklich sein dass in 500 Meter Entfernung in 1 Sekunde ca 1 Billion Photonen vom Sensor erfasst werden ?

2. Frage: Wird jeder Sensor den man an einem beliebigen Punkt in 500 meter Entfernung zur 2 Watt Lichtquelle anbringt 1 Billion Photonen messen ?

Wäre nett wenn hier jemand seine Gedanken beisteuert.

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Zur Frage 2: unabhängig ob die Rechnung stimmt, werden vermutlich aufgrund der Geometrie des Leuchtfadens und der Anschlussdrähte gewisse Abschattungseffekte stattfinden, die in der Praxis bewirken, dass die Verteilung nicht perfekt gleichmäßig ist.

Wenn das die Frage war...

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Zur Frage 1: Das ist eine Milliarde. Und bei richtiger Rechnung wären es 2 Milliarden. In Wirklichkeit weniger, weil Glühlampen einen beschissenen Wirkungsgrad haben.

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Zwei Fragen:

Ich vermute, man muss eine Wellenlänge oder Spektrum für die Rechnung annehmen. Hierzu kann die Oberflächentemperatur des Glühfadens herangezogen werden - richtig?

Wohin ginge die Verlust-Energie bei schlechtem Wirkungsgrad?

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Der Wirkungsgrad ändert doch nur den Anteil der "sichtbaren" Photonen, wenn die Lampe 5% Wirkungsgrad hat, werden eben 5% im Bereich 380-750nm abgestrahlt, der Rest im kürzeren Wellenbereich.

PS: Nachdem ein qm 1.000.000 mm² hat (habs gezählt :) ) sind es "nur" knapp eine Millionen Photonen im sichtbaren Bereich (die Lampe hat dann eine Wirkungsgrad von ca. 6% bei durchschnittlich 550nm).... die am Detektor ankommen.

Zeigt aber schön, wie klein so ein sichtbares Lichtquant ist, und wie viele davon da sind....

lg
Theo

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Im längeren hauptsächlich.
Gut aufgepasst, hab' ich übersehen.
Eben...

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Ok, Danke für die Antworten bisher.

Einigen wir uns also auf 1 bis 2 Millionen Photonen die in 1 Sekunde in 500 Meter Entfernung auf 1 Quadratmillimeter ankommen.

Mich würde jetzt interessieren ob diese in 500 meter Entfernung ankommenden Photonen identisch sind mit den abgestrahlten Photonen, also mit denen die lediglich 1 cm entfernt sind vom Glühfaden ODER ob die den in 500 Meter Entfernung eintreffenden Photonen irgendwie "verdünnt oder gestreckt wurden ?

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Es wurde weiter oben erwähnt, dass es eher so um die 1 bis 2 Millionen sind, falls es sich bei der Lichtquelle um eine ideale und monochromatische (z.B. LED oder Laserdiode mit Zerstreuungslinse) Lichtquelle handelt.

Ja. Es gilt ja auch hier der Energiesatz. Photonen werden vom Vakuum in sehr guter Näherung nicht verändert.

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Ok, Du behauptest dass aufgrund der Geometrie die Verteilung nicht gleichmässig ist. Wenn das wirklich so ist, dann gibt es also in 500 Meter Entfernung Bereiche in denen MEHR oder WENIGER Photonen pro qmm eintreffen.

Kann es dann auch Bereiche geben in denen in 500 meter Entfernung GAR KEINE Photonen pro qmm eintreffen innerhalb einer Sekunde? Könnte man den Leuchtfaden so geometrisch formen dass er für den Betrachter in 1 Meter Entfernung ununterbrochen leuchtet aber in 500 meter entfernung blinkt? Oder wird jeder qmm in 500 meter Entfernung zwangsläufig immer und jederzeit "angestrahlt", zwar mal mehr mal weniger, (also mal 1 Milliarde Photonen, manchmal nur 0,2 Milliarden Photonen) aber nie NIE ?

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Da muss ich jetzt erst mal Schlucken. Das bedeutet also dass in 10 cm Entfernung auf der Schale einer imaginären Kugel rund um die Lichtquelle genau so viele Photonen sind wie in 500 Meter Entfernung auf der Schale rund um die Lichtquelle innerhalb einer Sekunde?

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Ein Photon ist ein gedankliche Einheit, die keine! körperliche Einheit im klassischen Sinn ist. Ob wir in 1cm Entfernung messen, oder in 100km ist gleich, wir bekommen eine punktförmige Information vom Sender, die an beiden Orten gleich ist. (Egal wo du misst, bekommst du eine Wirkung am Sensor die mit h*f definiert ist; also lediglich von der Frequenz abhängt).

Dazwischen können wir keine Aussage machen (über die Beschreibung als mathematische Formel als solches), wie oder was das Photon ist... es gibt nur eine mathematische Beschreibung des Prozesses, es fehlt aber ein (allgemein anerkannter) philosophischer Begriff aus der Allgmeinsprache, was es zwischen Sender und Empfänger ist!

Jedenfalls keine "kleine Kugel"!! ;ein Photon ist kein "klassisches" Ding!
Punktförmig ist es auch nur, wenn du die Messannordnung so machst, wenn die eine andere Annordnung wählst, ist es "wellenförmig".

Feynmann hat es mal (ungefähr) so beschrieben: es geht GLEICHZEITIG ALLE Wege, und wählt dann den Wahrscheinlichste... ist nicht gerade das, was ein Fussball macht ;)


lg
Theo

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Genau. Begründet wird das, wie gesagt, über die Energieerhaltung, die natürlich auch für Strahlungsfelder gilt.

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Naja, ich habe eher vermutet.

Aber allein die Tatsache, dass man einen orangeroten Glühfaden "sieht", zeigt ja, dass das Licht nicht gleichmäßig "verteilt" ist.

Vielleicht tut man sichin Diskussion leichter, wenn du schreiben würdest, dass du bspw. von einer idealen Punktuelle aus gehst.

Edit: du gibst ja die Messdauer an. Ich vermute je nach Abschattung, Beugung etc. kann es Bereiche geben, wo es eben weniger wahrscheinlich ist, dass Photonen auftreffen.

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Dann gebe ich auch noch meinen Senf dazu.
Da die Lichtstärke eines Glühbirnchens deutlich vom Winkel abhängt, ist das natürlich so.
Natürlich. Die Bereiche, die vom Gewinde verschattet werden zum Beispiel.
Da die Photonen mit gleichbleibender Wahrscheinlichkeit zufällig ausgesendet werden, gehorcht ihre Anzahl der Poisson-Verteilung. Das typische Rauschen in der Photonenzahl ist dann ungefähr gleich der Wurzel dieser Zahl - bei einer Million also etwa +-1000 Photonen, ein Promille der Zahl selbst. Dieses Rauschen nennt sich "Shot Noise" bzw. "Schrotrauschen". Da das erst bei extrem geringen Lichtstärken relevant wird, bemerkt man das nur in empfindlichen Geräten, z.B. in CCD-Kameras für die Astronomie. Ein extremes Beispiel ist der Gravitationswellendetektor LIGO, dessen Empfindlichkeit im wichtigsten Frequenzbereich ausschließlich durch Schrotrauschen begrenzt ist. Hier wird Licht "gequetscht", um noch eine leichte Verbesserung zu erreichen.

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Die Anwort ist korrekt, kann aber missverstanden werden.

Auch in Bereichen, die vom Gewinde verschattet werden, können Photonen eintreffen.

@magnetrad: Lies Feynmans QED (https://www.amazon.de/QED-seltsame-T...ds=feynman+QED).

Dann kommst du sehr schnell zu der Einsicht, dass es keinen Sinn macht zu versuchen, alles in Einklang mit den Alltagserfahrungen zu bringen.

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Könnte man dann sagen dass jede Behauptung über das Photon unwahr ist oder nicht 100 Prozent richtig ?

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Das ist ja einer der springenden Punkte der mich sehr interessiert ! Wenn z.B. der Glühfaden 1 Meter lang wäre, (also eine Spezialglühbirne) übernimmt dann diese Glühbirne als Einheit das gesamte Ausleuchten der Oberfläche der 1 km Kugel bzw Blase (Durchmesser) oder wird von jedem einzelnen Millimerter dieses Fadens jeder quadratmillimeter der Blasenoberfläche angeleuchtet bzw mit Photonen beschossen, und zwar IMMER absolut lückenlos so dass jeder quadratmillimer der Blasenhülle von jedem mm des Glühfadens getroffen wird ?
Und ich habs in der anderen Antwort schon mal geschrieben, zu wieviel Prozent glaubst Du dass Aussagen über photonen der Wahrheit entsprechen?

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Und wie ist das dann wenn man statt Licht einen Radio Langwellensender nimmt, der kann ja an jedem Punkt empfangen werden, oder gibts da auch verschattungen ? Wirkt sich das drehen einer ungeometrisch gleichmässigen Antenne auf den Empfang aus (Stab statt Kugel) ?

Und dann noch mal zur Sicherheit die Hauptfrage:


Wenn man rund um die Glühbirne mehrer Blasen hätte, also in 500 Meter, in 1 km , in 20 km, in 1000 Kilometer und in 1 Lichtjahr, und wenn man Gesamtphotonen in jeder Blase zählen könnte innert 1 Sekunde, dann wären es immer ca gleich viele Photonen ? Und trotzdem wäre die Blase lückenlos und an jeder Stelle wären die Photonen messbar ?

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Natürlich. Aber das ist ja alles entweder klassische Elektrotechnik oder eh selbstverständlich.
Solange keine absorbiert werden, ja.
Du hast in 500 m 1e6 Photonen pro Sekunde und mm², in
1 km 250000
20 km 1600
1000 km 0,25
1 LJ 2,5e-21.

Mit deinem 1 mm²-Detektor musst du in 1 LJ Entfernung also ein bisschen Geduld mitbringen, aber im Schnitt einmal alle 13 Billionen Jahre darfst du mit einem Photon rechnen. Wenn du das "lückenlos an jeder Stelle messbar" nennst: Im Prinzip ja.


Und noch etwas: Jede Aussage, die Photonen als klassische Teilchen behandelt, ist nicht 100% korrekt. Weil Photonen Quanten sind, und die sind der anschaulichen Darstellung notorisch schlecht zugänglich. Insbesondere in deinen Aussagen in den anderen Threads merkt man, dass auch du ausgesprochen falsche Vorstellungen zu haben scheinst. Ich möchte dich nur vor dem üblichen Salto Mortale warnen, deine Missverständnisse als Ungereimtheiten des wissenschaftlichen Konzepts fehlzuinterpretieren. Du bist hier im normalen Forenbereich ohne Netz, bleib also lieber auf dem Boden.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Die Blase ist als geometrisches Objekt definitionsgemäß lückenlos. Man kann die Blase deswegen auch Raum nennen.

Die Frage ist, was in diesem Raum passiert, wenn man im Symmetriezentrum eine Lichtquelle positioniert und an einer anderen Stelle einen Detektor für Photonen, wie z.B. eine kleine Solarzelle. Ich behaupte, dass man mit einem sehr empfindlichen Strommessgerät in Raumbereichen mit sehr geringer Ausleuchtung keinen kontinuierlichen Photostrom, sondern einen eher ruckartigen Photostrom messen wird. Man kann also auch sagen, dass es bei dieser Messung eine bestimmte Wahrscheinlichkeit dafür gibt, in einem bestimmten Raumpunkt und zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Photon nachzuweisen.

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Hierzu hilft sicherlich Karl Popper, Falsifikation, etc.

Den Begriff "wahr" oder "unwahr" gibt es in der Aussagenlogik.
In der Naturwissenschaft, da bin ich mir nicht so sicher, ob man ihn so ohne Weiteres verwenden kann.

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"Wahrheit " ist kein Begriff, oder kein so ohne Weiteres verwendbarer Begriff in der Naturwissenschaft.
In der Naturwissenschaft werden i.d.R. Modelle mit mehr oder weniger guter Vorhersagekraft erstellt.

Das andere habe ich nicht verstanden.

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NEIN! Was ich dir sagen wollte ist lediglich, das ein Photon eine wissenschafliche Vorstellungseinheit ist, die nicht korrespondiert mit unseren Alltagserfahrungen, es ist also KEIN DING im klassischen Sinn.

FALSCH ist lediglich der Versuch, sich diese Vorstellungseinheit analog zu unserer Alltagswelt als klassisches Ding vorzustellen, nicht der Umgang der Physiker mit dieser Einheit.

Wenn ich als Physiker eine Berechnung mache, und darin kommt ein Photon vor, so kann ich meine Berechnungen mit einer Messung prüfen, und stelle fest, das ich ein Ergebnis bekomme, das stimmt. Also ist die physikalische Aussage über ein Photon 100% RICHTIG. Hier ist aber "das Photon" schlichtweg eine Formelzeichen für eine komplexe mathematische Funktion.

So kann ich berechnen, wie oft an einer bestimmten Stelle mit welcher Wahrscheinlichkeit es "tick" macht auf dem Sensor, wenn eine Lichtquelle mit einer bestimmten Leistung strahlt. Und das Ergebnis stimmt! (Und das mit einer Exaktheit, die wahrlich unglaublich ist).

Die Physik macht keinegrundsätzliche Aussage dazu, wie du dir ein solches Formelzeichen vorstellen sollst oder kannst.

Physikalisch falsch wäre es, wenn du eine Berechnung machst, und nachher misst du etwas ganz anderes, was einfach bisher NIE beobachtet worden ist, ganz im Gegenteil.

Das einzige was FALSCH ist, bei Aussagen über ein Photon, ist der Versuch es mit klassischen Begriffen als solches zu beschreiben!

lg
Theo

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Ok, das bedeutet es gibt also tatasächlich Lücken zwischen den Photonen je weiter man sich von der Glühbirne entfernt. Das bedeutet dass die in meinem anderen Thread angenommene Blase durch ein unbekanntes Trägermedium welchee lediglich durch den Glühfaden angeregt wurde NICHT existieren kann da die Schulphysik sagt es ist auch bei Dauerimpuls nicht an jeder Stelle ein im 360 hoch 2 AusbreitungsWinkel immer ein vorbeieilendes Photon vorhanden, sehe ich das so richtig ?


Die Gewindeverschattung möchte ich übrigens aus dem Gedankenmodell rausnehmen, lass uns bitte nur über den lechtenden Glühfaden reden.

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Falsch.

Wenn ein Detektor keinen Ausschlag zeigt, heißt das noch lange nicht, dass da nichts ist. Es heißt nur, dass der Detektor aktuell nichts misst.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Worauf die Mitforisten mehrfach aufmerksam machen wollten: Das Photon ist kein klassisches Teilchen, dem man zu jedem Zeitpunkt eine genaue Position zuschreiben kann. Am dramatischsten sieht man das im Doppelspaltexperiment, das man nicht unter der Voraussetzung erklären kann, dass das Photon durch genau einen der beiden Spalte gegangen sei.
Wenn man von dieser Wellennatur absehen kann, ohne Fehler zu machen, dann kann man aber schon sagen, dass zwischen den einzelnen Photonen zum Teil beträchtliche Abstände sind. Insbesondere die Gamma-astronomie unterscheidet sich in der Hinsicht kaum von Detektoren, die einzelne massive Teilchen aufspüren sollen.
Keine Ahnung, was du in deinem anderen Thread sagen wolltest. Der Inhalt war zu sehr von Polemik verdeckt von wegen "wer an Photonen glaubt hat sie nicht alle". Wenn du das Thema sachlich diskutieren willst, kann ich der Thread aber wieder öffnen.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Danke, ich möchte mich erstmal mit herkömmliche Theorie auseinandersetzen.

Die Welle/ Das Photon wird beim Einschalten der Glühbirne Milliardenfach erzeugt, verändert sich auf seiner Reise nicht, wird nicht schwächer, verstärkt sich nicht. Die Abstrahlung in den Raum ist immer nahezu gleichmässig kugelförmig verteilt, ganz egal wie de Glühdraht gewickelt wird, das Licht ist immerzu an jedem Punkt in jeder Entfernung zu sehen (Ich nehm jetzt mal nur einen 100 Meter Radius) Es sind auf jeder Schale innerhab dieser Blase IMMER die gleiche Menge Photonen/Wellen vorhanden und trotzdem gibt es keine Zwischenräume bzw Punkte an denen für das Menschliche Auge plötzlich das Licht "AUS" ist, obwohl das bei einer strahlenförmigen Verteilung zu erwarten wäre, der Glühfaden wirft also die Photonen aus wie ein "schnell kreisender Duschsstrahl" und trifft dadurch jeden Bereich und jeden Punkt der Blase obwohl das durch "gewagte" Geometrische Konstruktionen" nicht zu erwarten wäre. Das muss ich jetzt erst mal durchdenken.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Gute Idee.
Wir reden hier von Photonen als Teilchen, nicht von der Welle! Das sind komplementäre Betrachtungsweisen. (*)
Es kommt schon drauf an, wie viel von dem Glühdraht aus dem jeweiligen Winkel sichtbar ist. Die Helligkeit ist richtungsabhängig, wie schon mehrfach erwähnt. Aber das ist doch eigentlich egal, wir können genausogut eine perfekt sphärische Verteilung besprechen.
Auch nochmal: Je weiter weg, desto weniger Photonen sind pro Fläche und Zeit zu erwarten. Es gibt also ganz gewaltige Zwischenräume in großer Entfernung. Es gibt aber keine Stellen, an denen niemals ein Photon eintreffen würde.

Er schießt einfach pro Sekunde 3E18 Photonen in zufällige Richtungen. Keine Ahnung, wo da "gewagte geometrische Konstruktionen" nötig wären, das Resultat zu verstehen.

(*) Ich würde fürs weitere auch dabei bleiben, Photonen einfach als Teilchen zu betrachten, die vom Glühdraht emittiert werden. Ich habe nicht den Eindruck, dass Quantenmechanik für die Frage bis jetzt eine Rolle spielt. Wir können's bei Bedarf auch noch komplizierter machen.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Das ist jetzt eine schöne Aussage zum Festnageln !

Wie ist das mit Stabantenenn oder Richtantennen ? Ist bei diesen beiden Antennen die Emittierung und Verbreitung der Wellen auch exakt Blasenförmig oder Eher Wurstförmig ? (kein Witz die Frage)

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Die Richtcharakteristik von Antennen dürfte leicht zu googeln sein.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Hier kannst du dir was aussuchen.

Ich hab dann aber keine Lust mehr. Man hat dir schon mehrfach erzählt, dass noch nicht einmal eine Glühbirne eine "exakt blasenförmige" Richtcharakteristik hat (nicht, dass das nicht sowieso offensichtlich wäre), und jetzt willst du angeblich wissen, ob bei Richtantennen die Emission "auch exakt Blasenförmig" sei. Das Merkmal von "blasenförmig" aka "sphärisch" ist eben das Fehlen einer ausgezeichneten Richtung. Du stellst dich dumm und vergeudest meine Zeit.

Wenn du hier über 3 Seiten nur irgendeinen Brüller von Crank-Beweisführung aufbauen willst - so im Sinne von "'Ich' hat in #28 gesagt, dass es keine Bereiche ohne Photonen gibt, und in #14, dass es natürlich solche Bereiche gibt - das ist total widersprüchlich, also gibt es keine Photonen" (alles schon erlebt), dann spar es dir. Du kannst die Schreibsperre viel einfacher und schneller bekommen.

Wenn nicht: Komm endlich auf den Punkt.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Ok, ich hab jetzt viel nachgedacht.

Ich stelle mir die Frage ob ein Experiment möglich wäre bei dem man eindeutig feststellen kann dass es zum einen Wellen sind die direkt aus der Antenne emitiereen und davoneilen, mit diesem Experiment müsste man dann auch einen bestimmten Ausbreitungswinkel feststellen können.
Wenn es aber keine "herkömmlichen" Photonen sind sondern so etwas wie ein Medium benützt wird zur ausbreitung, dann wäre es einleichtend dass die ausbreitung IMMER blasenförmig ist und gleichmässig ist.
Wenn es aber wirklich so ist dass aus dem glühfaden phptonen emittieren dann kann es unmöglich so gleichmässig verteilt sein wiees passiert. Wenn ich in einen gartenschlauch der unter druck steht aber zugedreht ist Löcher böhre dann spritzt das Wasser auch nicht perfekt blasenförmig. Das ist der Punkt der mich stutzig macht !!!

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Das Denkproblem bei einem Photon ist, das es eben weder Welle noch Ding ist, wenn es NICHT gemessen wird!!!!
Wenn du dir in der Mitte eines Raumes eine ideale Lichtquelle vorstellts, die genau die Energie von einem Photon abstrahlt, und die in alle Richtungen völlig frei ist, dann breitet sich die Wahrscheinlichkeit wo das Photon ankommt kugelförmig im Raum aus.

Das macht JEDES EINZELNE PHOTON an sich so. Es gibt keine gerichtete kleine Kugel, und auch keine gerichtetet kleine Welle. Es gibt nur eine mathematische Beschreibung einer Wahrscheinlichkeit, die weder Ding noch Welle ist.

Wenn du einen Photosensor kugelförmig um die Lichtquelle anordnest, wirs du nach einer Zeit die gleich ist der Entfernung durch c mit der Wahrscheinlichkeit 100% feststellen, das dein Photon angekommen ist. IRGENDWO!

In diesem Sinne breite sich ein jedes einzelnes Photon kugelförmig im Raum aus, ohne Medium, und ohne Sein! Es "IST" nicht dazwischen, es hat keine für uns beschreibbare Existenz über die mathematische Beschreibung hinaus.

Wenn du diese Messung 10E18 mal machst, dann hast du eine relativ gleichförmige Verteilung dieser Messung.

Deswegen gibt es keine Richtung, und keinen Ausbreitungswinkel, den haben nur Dinge, aber keine Photonen.

lg
Theo

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Du übertreibst. Man kann z.B. die Bahn energiereicher Photonen ohne Weiteres verfolgen. Ich weiß auch nicht, ob ausgerechnet die Quantennatur der Photonen magnetrads Problem ist. Er scheint irgenwie schon die Tatsache nicht verarbeiten zu können, dass man wirklich einzelne "Lichtteilchen" misst, wenn man genau genug hinschaut, und kein Kontinuum. Da ist es m.E. nicht nötig, die Quantennatur hervorzuheben, ein Strom von klassischen Teilchen tut's auch.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Hallo,
vielleicht helfen hier auch Arnold Neumaiers Physik-FAQ und Thermische Interpretation der Quantenmechanik weiter. Im letzteren schreibt er beispielsweise unter
"S45. Was ist denn eigentlich ein Photon?
Die naive Vorstellung eines Photons ist das eines masselosen
Teilchens, das entlang eines Lichtstrahls mit Lichtgeschwindigkeit
dahersaust und sonst keine Eigenschaften hat, wenn es der
Experimentator nicht gerade mal zwingt, sich mit einem anderen
Teilchen zu verschränken.

Aber die Quantenoptik zeichnet ein ganz anderes Bild vom Photon.
Ein Photon ist ein kompliziertes Ding.
Selbst in einem reinen Zustand kann es eine beliebige Lösung
der homogenen Maxwellschen Gleichungen sein. (In einem unreinen
Zustand - und Photonen sind durchaus nicht immer so reinlich -
sind sie noch viel komplizierte Objekte, nämlich lineare Operatoren
auf dem Raum der homogenen Maxwellschen Gleichungen!)

Ein einzelnes Photon in einem reinen Zustand 'ist',
mathematisch gesehen, im Wesentlichen dasselbe wie eine
nichttriviale Lösung der Wellengleichung!
Das heißt, zu jeder solchen Lösung könnte man im
Prinzip ein Photon präparieren!

Zu sagen, dass ein Photon eine bestimmte Frequenz oder Richtung hat,
bedeutet schon, seinen Zustand ganz gehörig einzuschränken.
Außerdem kann es unpolarisiert, zirkulär polarisiert,
linear polarisiert, und alle möglichen Schattierungen davon sein.

Zur naiven Vorstellung gehört auch, dass man das Vorhandensein eines
Photons dadurch feststellen kann, dass man es auf dem Bildschirm,
auf den es auftrifft, blitzen sieht (oder im Photodetektor klicken,
etc.), und so die Zahl der Photonen zählen kann.
..."

und dann weiter unten:

"Die Thermische Interpretation macht mit diesem ganzen
Spuk ein Ende. Da lässt sich wieder alles objektiv beschreiben!
Photonen, Elektronen und was es sonst noch an Kleinzeug gibt.
Aber nicht mehr als Teilchen auf einer schmalen Bahn, sondern als
Wolke mit einer Teilchendichte - so wie in der Chemie die Orbitale
von Molekülen, die ja auch Elektronendichten darstellen.
Und dazu gibt es noch jede Menge von verborgenen
Korrelationsfunktionen, die weitere Details offenbaren könnten,
wenn man so genau messen könnte...

Bei einem Doppelspaltexperiment quetscht sich also ein Photon
in Form einer Wolke, die die Teilchendichte beschreibt
(das, was früher Aufenthaltswahrscheinlichkeit hieß),
durch beide Spalte gleichzeitig, verändert dabei seine Form,
wird zu einer Superposition des Photons durch den linken und des
Photons durch den rechten Spalt, was sich darin äußert, dass
die Dichte zwei lokale Maxima bekommt, Mit dieser
Persönlichkeitsspaltung läuft das arme Teilchen weiter,
gerät in Verwirrung und bildet dabei in seiner Dichte ein
Interferenzmuster aus. Beim Auftreffen auf dem Schirm bekommt
das Photon einen fürchterlichen Schreck und zieht sich wieder
auf seine Ganzheit zusammen, wegen der großen Aufregung allerdings
etwas zufällig, in der Nähe eines der Maxima seines vorigen
Interferenzmusters.

Etwas weniger reporterhaft geschildert, sorgt die nichtlokale Dynamik
dafür, dass von Zeit zu Zeit proportional zur Photonendichte
ein Elektron in einen angeregten Zustand versetzt wird,
eine chemische Reaktion stattfindet, oder was immer als
Detektionsmechanismus gerade relevant ist. Dass dies
stochastisch geschieht, liegt daran, dass das Experiment
hochempfindlich auf den Rest des Universums reagiert.

Wie man dieses stochastische Verhalten auf der formalen Ebene
begründen kann, wird im FAQ im Abschnitt
''Wie erklärt sich der Zufall?'' abgehandelt. Das ist allerdings
etwas technischer und erfordert fortgeschrittene Techniken
der statistischen Mechanik."

Dieser Erklärungsansatz ergibt sich auch unter der Annahme der Existenz eines diskreten Substrats im Vakuum.

MfG
Lothar W.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Arnold Neumaier hat da natürlich etliche intelligente Ideen beizutragen (seine "thermische Interpretation" würde ich aber nicht zu hoch bewerten).

Wer Lust hat, kann hier mit ihm diskutieren; seine Beiträge sind absolut lesenswert.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Ich habe hier mit Search keinen Arnold Neumaier gefunden.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Der User lautet "A. Neumaier"

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Danke für Deinen Text !

Wenn ich mir nun die Frage stelle ob Deine Aussage das vorhandenseins eines Mediums welches wie die Wasseroberfläche eines See reagiert in den man einen Stein hineinschmeisst, (nur eben in 3 D statt in mehr oder weniger 2 D wie beim See) ausschliest oder befürwortet dann würde ich eher sage "ja, da muss etwas sein das diesen Impuls der vom Glühfaden angeregt wird blasenförmig weitergibt."

Was sagst Du dazu, würdest Du das trotz Deiner schönen erklärung ausschliessen ?

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Wie Strukron so schön zitiert:

Wenn du willst kannst du dir das Photon selbst als etwas Medienhaftes denken (zumindest so lange es nicht gemessen wird), um den photonenhaften Zustand zu veranschaulichen.

Die Erklärung das es ein Medium gibt, welches vom Photon angeregt wird, und welches dann die eigentliche Wirkung überträgt wird denke ich so der Physik nicht gerecht.

Finde den Ansatz als "Wolke mit Teilchendichte" interessant, aber a) hab ich dazu noch nichts gelesen, und b) ist die Frage wie man sich eine "Teilchendichtewolke" vorstellen soll auch nicht viel klarer.

Letztendlich wollte ich nur darauf hinweisen, das etwas was wir in einer Berechnung verwenden können, und einer komplexen Funktion entspricht, keine logische sprachliche Entsprechung in unseren realen Welt hat..

lg
Theo

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

siehe z.B. hier:
https://www.physicsforums.com/thread...3#post-3107678

Der Username ist wohl
A. Neumaier


Gruß,
Uli

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Danke, interessanter Thread.:) Aber schwierig.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Ich bin jetzt nach längerer Denkzeit wieder hier mit einem kleinem Wortspiel:

Götterdämmerung dank Götterspeise

In Wikipedia steht dass Gelatine bei Erschütterungen vibriert (Wackelt), und dieser "Wackelpeter" oder auch Pudding eignet sich gut um meine Theorie noch ein wenig Detailierter verständlich zu machen.

Als Antenne bzw Vibratoren nehme ich ausserdem eine Stimmgabel oder die Zunge einer Mundorgel

Was ich übernehme in meine Theorie ist dass der Wolframdraht der Glühbirne durch Strom in Schwingung gebracht wird.

Danach aber ist sowohl der Wolframdraht als auch die Stimmgabel identisch für das Beispiel

Die unknown "Gelatine" die uns umgibt wird durch den Wolframdraht in Vibration gebracht und gibt das Signal einfach nach hinten weiter/durch.

Anders gesagt: Wenn man eine Stimmgabel anschlägt und dann damit die Götterspeise berührt dann vibriert jedes einzelne Molekül der Götterspeise, auch in einiger Entfernung.

So etwas wie "Strahlen" die aus einem "Duschkopf" strömen und trotzdem JEDEN PUNKT in nahezu jeder Entfernung erreichen gibt es dann nicht mehr.
Man muss jetzt nur noch die Götterspeise entdecken !

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Wird er das denn?
Ich dachte immer, eine Glühbirne leuchtet, weil sie erhitzt wird - der Draht glüht.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

ja, er glüht in Deiner Wahrnehmung, in Wirklichkeit vibriert er
und die unsichtbare "Gelatine" die natürlich nicht die Konstistenz einer Gelatine hat, gibt die Vibration weiter. Dein Auge wird durch die "Gelatine" , die wahrscheinlich eine art Antimaterie Feld ist das bei jeder Berührung durch irdische Materie "zurückzuckt" und entsprechend der Frequenz der Antenne die Vibration weitergibt angeregt und "sieht" das glühen.

Denn würden wirklich Lichtstrahlen aus der Glühbirne kommen würden, dann stell Dir mal vor dass jeder Lichtstrahl wie ein langer dünner Kerzengerader Faden wäre der jede Sekunde 300 000 km länger wäre. Und da sich Lichtstrahlen bekanntlich Strahlenförmig ausbreiten stell Dir jetzt folgendes vor: 2 Lichtstrahlen die in 10 Meter Entfernung von der Quelle 1mm Abstand zueinader haben die hätten in 100 Meter Entfernung 1 cm Abstand und in 1 km Entfernung 10 cm Abstand. Wenn sich nun Dein Auge genau zwischen diesen beiden Punkten bzw Lichtstrahlen befinden würde und in Richtung quelle blickt, dann kann es die Lampe trotzdem sehen, es müssen also noch zusätzliche "Lichtfäden" aus der Glühbirne kommen, und zwar so perfekt dass wirklich jeder Quadratmillimeter in grosser Entfernung ständig unglaublich viele dieser Lichtfäden/Strahlen erhält, also ständig und absolut lückenlos unter Beschuss ist. Glaubst Du dass ein wahllos gedrehter Wolframdraht so etwas erreichen kann ?


Es muss völlig andern funktionieren, denn wenn es wirklich Strahlen wären, dann gäbe es Bereiche die nicht von einem Lichtrahl oder von weniger Lichtrahlen erreicht würden, so dass der Effekt für Dich von hell dunkel erzeigt würde wenn du deinen Beobachtungsstandort während der Beobachtung änderst

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Das Beispiel mit der Götterspeise ist natürlich nicht übertragbar um damit zu experimentieren, da die Götterspeise jede Vibration, jeden Stoss der nach "hinten" übertragen wurde wieder zurückfedert. Das echte Feld das existieren muss macht das natürlich nicht sondern liefert Vibrationen in Lichtgeschwindigkeit nach "hinten".

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Hallo,

etwas offtopic aber auch mit einer einsamen Lampe. In 50km Entfernung kann man in klaren dunklen Hochgebirgsnächten tatsächlich das Licht einer 2W-Taschenlampebirne oder einer Kerze noch als Mensch erkennen. Nicht aber bei uns üblicher Lichtverschmutzung...

Und wenn man dann nachrechnet wie wenig optische Leistung in die 2-mal 50mm² der voll geöffneten Puppillen aufgenommen wird, dann muß man nur noch staunen.

In 1. Nährung ist die optische Gesamtleistung auf einer Kugelfläche von 100km Durchmesser verteilt.....

Gruß

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Ich kenne da eher einen Wert von knapp 40 mm², d.h. eine Pupille mit 7mm Durchmesser ;) .

Aber es stimmt schon. Die Augen sind eine fantastische Entwicklung der Natur. Umso erstaunlicher sind die "Restlichtverstärker" von (Raub)Katzen.

AW: Frage zur Photonen Verteilung einer Lichtquelle
 

Das führt zu einer anderen interessanten Fragestellung.
Ich stelle mir manchmal vor, wie für uns Welt aussehen würde, wenn wir nur jeweils eine Wechselwirkung wahrnehmen könnten, statt die Wechselwirkungen über ein Zeitintervall aufzuaddieren. Wir hätten dann keine Vorstellung von Objekten/Systemen.

Daraus kann man schlussfolgern, dass vermutlich der überwiegende Teil von existierenden Objekten ausserhalb unserer Wahrnehmungsmöglichkeiten liegt, weil die für eine Wahrnehmung/Messung nötigen Wechselwirkungen - für uns - zu langsam oder zu schnell aufeinander folgen.