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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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Themen-Optionen | Ansicht |
#51
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Vielen Dank für die konkreten Formulierungen.
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... , can you multiply triplets? |
#52
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Wer sich für den Zusammenhang zwischen Spin und Bewegungsrichtung eines einzelnen Photons interessiert, kann/sollte sich auch die Bargmann-Wigner-Gleichung anschauen, so wie bei W. Greiner ausführlich beschrieben. Ich habe mal für eine linear polarisierte em-Welle die Wellenfunktion in der Ortsdarstellung ausgerechnet. Die Deutung dieses Ergebnisses ist allerdings nicht ganz trivial, denn es handelt sich dabei scheinbar um zwei überlagerte Wellen. Die eigentlichen Grundzustände des freien Feldes sind die zirkular polarisierten Zustände. Diese haben scheinbar eine eindeutige Helizität mit den zwei möglichen Werten +1 und -1.
https://de.wikipedia.org/wiki/Photon#Spin
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Freundliche Grüße, B. |
#53
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![]() Zitat:
Es ist ja bekannt, dass ein masseloses Teilchen seinen Spin nur parallel oder antiparallel haben kann. |
#54
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Nur, weil ich die Rechnung dazu noch nicht selber durchgeführt habe.
EDIT: Ich habe nun gesehen, dass man das auch mit den maxwellschen Gleichungen direkt ausrechnen kann.
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Freundliche Grüße, B. Ge?ndert von Bernhard (03.01.18 um 17:47 Uhr) |
#55
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Hallo Slash,
Zitat:
Wie es Hawkwind oben schon angedeutet hat, hängt die Frequenz eines Photons von seiner Entstehungsgeschichte ab, und da die Frequenz bei einem Photon proportional zu dessen Energie ist, kann man die heisenbergsche Energie-Zeit-Unschärfebeziehung benutzen, um das zu verdeutlichen: Bei einem Photon aus einem kohärenten Laserstrahl ist der Zeitpunkt der Entstehung des Photons vergleichsweise ungenau. Das Energiespektrum des Photons wird hier durch einen schmalen Peak beschrieben. Bei einem Photon aus einer spontanen Emission zweier verschränkter Photonen, kann der Zeitpunkt der Emission dagegen vergleichsweise genau gemessen werden. Dementsprechend ist der Peak im Energiespektrum prinzipiell breiter. Wegen E = p * c sollte die Verteilung der Wahrscheinlichkeiten im Impulsraum, der Verteilung im Energieraum ähneln. Man kann also über die heisenbergsche Orts-Impuls-Unschärfebeziehung schlussfolgern, dass die Wellenfunktion in der Ortsdarstellung bei dem Beispiel Laser über einen größeren Bereich verteilt ist, als bei dem Beispiel mit der spontanen Emission.
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Freundliche Grüße, B. |
#56
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![]() Zitat:
Hallo Bernhard, danke für die Zusammenfassung. Eine Frage hierzu: Muss man unterscheiden, wenn man a) das ungemessene Photon betrachtet (Wahrscheinlichkeiten und Spektren, keine diskreten Frequenzen) b) das gemessene / gewechselwirkte Photon betrachtet (eindeutige Frequenz, Ort bestimmt) wobei die Eindeutigkeit erst bei b vorhanden ist (Eindeutig im Sinne von eindeutiger Frequenz, Energie, ...)? Viele Grüße Slash Ge?ndert von Slash (07.01.18 um 12:13 Uhr) |
#57
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Hallo Slash,
Zitat:
Die zugängliche Information über ein betrachtetes Quantensystem (z.B. ein Photon) steckt also in der zugehörigen Wellenfunktion und den quantenmechanischen Operatoren.
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Freundliche Grüße, B. |
#58
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Es ist prinzipiell unmöglich, im Kontext einer Messung den Ort und die Frequenz eines Photons simultan genau zu bestimmen ("Heisenbergsche Unschärfe").
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#59
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![]() Zitat:
Lässt sich allerdings über die Frequenz (bzw. Energie = hf) aussagen, ob diese eine Frequenz ist oder ein Spektrum (bestehend aus mehreren Frequenzen) ist? |
#60
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Hmm, eine etwas verwirrende Frage: eine Frequenz ist eine Frequenz!?
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