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-   -   Frequenz eines Photon (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=3287)

Marco Polo 27.12.17 00:07

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86336)
Da übersiehst Du aber, dass es in der Natur über solche Distanzen praktisch keine ebenen Wellen gibt.

Klingt plausibel. Bis zu welchen Distanzen reichen denn dann ebene Wellen?

p.s. worauf ich hinaus will: Angenommen wir haben eine Entfernung X zwischen Sender und Empfänger. Ist diese Entfernung X hinreichend klein, kann man von einer ebenen Welle zwischen Sender und Empfänger sprechen. Wenn die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines gerade ausgesendeten Photons aber sofort über die gesamte Distanz X gleich gross ist, dann wäre die Wahrscheinlichkeit, dass der Detektor beim Empfänger ein Photon der Quelle praktisch instantan nach Aussendung misst, größer wie Null.

Das würde gegen die SRT verstossen. Mir ist natürlich klar, dass ich da irgendwo einen Denkfehler habe.

soon 27.12.17 05:11

AW: Frequenz eines Photon
 
Licht braucht ca. 8 min von der Sonne bis zur Erde.

Ist folgende Aussage korrekt?

Die Angabe für eine Wahrscheinlichkeit eines Ortes der Messung eines Photons, ca. 8 min nach der Emission, bezieht sich auf einen Ort auf einer Kugeloberfläche mit dem Radius 8 Lichtminuten.

Bernhard 27.12.17 07:10

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 86337)
Das würde gegen die SRT verstossen. Mir ist natürlich klar, dass ich da irgendwo einen Denkfehler habe.

Meiner Meinung nach ist das die gleiche Fragestellung, wie beim Tunneleffekt oder beim EPR-Paradoxon. Da wurde ja auch schon einmal behauptet, man hätte einen Widerspruch zur SRT gefunden. Die Lösung besteht meiner Meinung nach auch hier darin, dass über die beschriebenen Experimente keine Informationen im Sinne der SRT übertragen werden können.

Bernhard 27.12.17 07:19

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von soon (Beitrag 86338)
Die Angabe für eine Wahrscheinlichkeit eines Ortes der Messung eines Photons, ca. 8 min nach der Emission, bezieht sich auf einen Ort auf einer Kugeloberfläche mit dem Radius 8 Lichtminuten.

Man muss da, so viel ich weiß und wie eben gerade schon beschrieben, deutlich zwischen einer gesicherten Signalübertragung und einer Aufenthaltswahrscheinlichkeit unterscheiden. Man kann ja bei einem Nachweis mit 0,01% oder auch 99,9% Wahrscheinlichkeit noch nicht von einer gesicherten Signalübertragung sprechen.

Man kann auch so argumentieren, dass die Existenz einer Wellenfunktion bereits ein speziell präpariertes System voraussetzt. Diese Bedingung scheint mir bei einem dynamischen System, wie dem hier Beschriebenen, nämlich nicht der Fall zu sein.

Was man messen kann, sind Änderungen von Wahrscheinlichkeiten. Diese Änderungen breiten sich auch in der relativistischen Quantenmechanik nur mit maximal c aus.

Ich 27.12.17 09:18

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86334)
Wieso? Man kann auch rein klassisch betrachtet bei einer ebenen Welle die Energiedichte der Welle ausrechnen und daraus dann eine Photonendichte. Es ist allerdings eine Anzahl, die pro Sekunde eine bestimmte Fläche durchdringt.

Weil dann die Phase der Welle unbestimmt wäre.

Ich 27.12.17 09:25

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 86335)
Ok. Angenommen die Quelle ist eine 1 Mrd LJ entfernte Galaxie. Dann wäre die Wahrscheinlichkeit, dass ich Photonen dieser Quelle bereits eine Sekunde nach Aussendung hier auf der Erde detektieren könnte größer wie Null. Das ergibt für mich keinen Sinn.

Ich würde hier mit dem Holzhammer Unschärferelationen verwenden: dEdt~h, dpdx~h, dp*c=dE.
dE~h/dt
dp~h/(ctd)
dx~h/dp~cdt
also dx/dt~c.
Sprich: wenn die Zeitdauer bekannt ist, dann kann die Energie nicht genau bekannt sein, dann ist auch eine gewisse Lokalisation da.

Timm 27.12.17 10:00

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 86337)
Klingt plausibel. Bis zu welchen Distanzen reichen denn dann ebene Wellen?

Wenn die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines gerade ausgesendeten Photons aber sofort über die gesamte Distanz X gleich gross ist, dann wäre die Wahrscheinlichkeit, dass der Detektor beim Empfänger ein Photon der Quelle praktisch instantan nach Aussendung misst, größer wie Null.

Das würde gegen die SRT verstossen. Mir ist natürlich klar, dass ich da irgendwo einen Denkfehler habe.

https://physics.stackexchange.com/qu...-single-photon

Zitat:

On the other hand, a plane wave potential corresponds to a non-zero, fixed value of the electromagnetic field. Thus by no means you can identify it with a photon.
Demnach kann man bei einem einzelnen Photon nicht von einer ebenen Welle sprechen.

Wenn man davon ausgeht, daß sich die Wahrscheinlichkeit, das Photons an einem Ort zu detektieren, auf einen bestimmten Zeitpunkt nach der Emission bezieht, dann ist doch die Aufenthaltswahrscheinlichkeit Null, es zu diesem Zeitpunkt in größerer Distanz von der Quelle zu finden. Nach meiner Meinung kann man von einer Aufenthaltswahrscheinlichkeit von 0 - unendlich nur ohne Festlegung auf einen Zeitpunkt sprechen.

Ansonsten finde ich es verwirrend das klassische Konzept "Länge" auf ein Quantenobjekt wie das Photon anzuwenden.

Hawkwind 27.12.17 15:00

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Marco Polo (Beitrag 86335)
Es ging ja darum, dass ein nicht-wechselwirkendes Photon zwischen Quelle und Detektor im Mittel an jedem Ort gleich wahrscheinlich nachgewiesen werden kann.

Ok. Angenommen die Quelle ist eine 1 Mrd LJ entfernte Galaxie. Dann wäre die Wahrscheinlichkeit, dass ich Photonen dieser Quelle bereits eine Sekunde nach Aussendung hier auf der Erde detektieren könnte größer wie Null. Das ergibt für mich keinen Sinn.

Wo ist mein Denkfehler?

Da es erzeugt wurde, hatte es ja zwangsläufig eine Wechselwirkung gegeben. "Ebene Welle" passt dann nicht ... es sei denn, es liegen viele Photonen (ein kontinuierlicher Strom von Photonen, der erzeugt wird) vor, und dann wäre die Wahrscheinlichkeit überall auf dem Strahl gleich hoch.

Bernhard 29.12.17 07:07

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 86341)
Weil dann die Phase der Welle unbestimmt wäre.

Bei der Berechnung der Photonendichte einer ebenen em-Welle wird die Phase der Welle nicht benötigt.

Ich 29.12.17 08:47

AW: Frequenz eines Photon
 
Zitat:

Zitat von Bernhard (Beitrag 86359)
Bei der Berechnung der Photonendichte einer ebenen em-Welle wird die Phase der Welle nicht benötigt.

Eine klassische ebene Welle hat aber eine bestimmte Phase und ist von daher mit einer unbestimmten Photonenzahl assoziiert.


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