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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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  #21  
Alt 01.09.19, 19:18
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.236
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
ich hatte nur nach Bildern gesucht.
OK. Danke.
.......
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Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #22  
Alt 01.09.19, 19:52
it77 it77 ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 20.01.2019
Beiträge: 83
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Die "Photonenlänge" wäre dann so etwas wie die Breite dieses Paketes.
Hat das Wellenpaket denn eine endliche Breite?
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  #23  
Alt 01.09.19, 19:58
it77 it77 ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 20.01.2019
Beiträge: 83
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Wie man sieht, hängen Breite oder Photonenlänge nicht mit der Frequenz zusammen. Für die Breite sind eher die Umstände seiner Erzeugung verantwortlich.
Ich kann das zwar nicht sehen, aber das kann auch an mir liegen.
Frage:
Wenn die Breite von der Erzeugung abhängt, wäre dann bei einem breiteren Photon die Amplitude niedriger?
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  #24  
Alt 01.09.19, 20:38
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.318
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Ich kann das zwar nicht sehen, aber das kann auch an mir liegen.
Es ist ja ein gleich-breites Wellenpaket mit deutlich weniger Oszillationen (d.h. niedrigere Frequenz) in dem Paket möglich. Ein Rönten-Photon kann genau so scharf lokalisiert sein wie ein Licht-Photon.

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
Frage:
Wenn die Breite von der Erzeugung abhängt, wäre dann bei einem breiteren Photon die Amplitude niedriger?
Es geht hier ja um eine Wahrscheinlichkeitswelle: für ein Photon ist diese so normiert, dass die Fläche unter der Funktion 1 ergibt (irgenwo muss es ja sein). Also "ja": je breiter das Paket, desto geringer die maximale Auslenkung.
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  #25  
Alt 02.09.19, 18:41
it77 it77 ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 20.01.2019
Beiträge: 83
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

ok, soweit klar.

Gibt es eigentlich eine Erklärung oder eine Anschauung dafür, dass höherfrequente Photonen energiereicher sind?
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  #26  
Alt 03.09.19, 18:52
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.318
Standard

Zitat:
Zitat von it77 Beitrag anzeigen
ok, soweit klar.

Gibt es eigentlich eine Erklärung oder eine Anschauung dafür, dass höherfrequente Photonen energiereicher sind?
Ich weiss nicht, ob es wirklich anschaulich und ein Posting wert ist?

Mir fallen dazu Phononen ein.
Es gibt viele Ähnlichkeiten zu Photonen:
Das Photon ist das Quant der elm Strahlung.
Das Phonon ist das Quant des Schalls (gew in der Diskussion von Festkörpern, s.u.).
Beide Teilchen breiten sich wellenartig aus, beides sind Bosonen and die Energie von beiden ist jeweils h*f und der Impuls h/l (l=Wellenlänge).

Phononen resultieren aus einer quantenmechanischen Beschreibung der Schwingungen der Atome im Gitter des Festkörpers um ihre Ruhepositionen.
Dabei stimmt die Schwingungsfrequenz f der Atome mit der der erzeugten Phononen überein.
E = h * f

Irgendwie ist intuitiv klar, dass da mehr Bewegungsenergie im Spiel sein muss bei höherfrequenten Gitterschwingungen, oder?

Andererseits gibt es natürlich auch bedeutende Unterschiede zwischen Phononen und Photonen.
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  #27  
Alt 05.09.19, 17:04
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.236
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Besonders spannend finde ich in diesem Zusammenhang die Frage nach der Energie einer stehenden em-Welle, die sich aus dem Hamiltonian der Bargmann-Wigner-Gleichung ergibt. Sollten sich hier die bekannten Energiestufen der Schwarzkörper-Strahlung ergeben, besteht die Möglichkeit, dass man ausgehend von der Einteilchen-Theorie zur Quantenfeldtheorie des freien em-Feldes kommt, die dann in den wesentlichen Elementen mit der kanonischen Quantisierung übereinstimmen sollte.
Wenn man diese Idee von der Wellenfunktion des Photons her "aufzieht" kommt man zu interessanten Ergebnissen. Die Bargmann-Wigner-Gleichung für ein masseloses Spin-1-Teilchen (Photon) führt ohne weitere Wechselwirkungen auf ebene Wellen. Läßt man die Spin-Komponenten erstmal weg (*) führt der Ansatz psi = exp(i(k*x-om*t)) unmittelbar auf die Beziehung c = om / k = lambda * f. Die Eigenwert-Gleichung H psi = E * psi führt dann auch noch auf E = hquer * om.

Fordert man nun, dass diese Welle an den Wänden des Holhraums perfekt gespiegelt wird, dann ergibt sich sofort eine stehende Welle. Fordert man zusätzlich, dass die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Photons an den Wänden genau gleich Null sein soll, so liegen die Nulldurchgänge der stehenden Welle notwendigerweise genau bei den Wänden. Als Folge sind die möglichen Energiewerte der Welle diskret und nicht mehr kontinuierlich und man hat einen groben Entwurf für die Quantisierung des em-Feldes in diesem Kasten.

(*) Bei den Spin-Komponenten sollte sich dann hoffentlich zeigen, wie die zugehörigen elektromagnetischen Felder aussehen.
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Freundliche Grüße, B.

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  #28  
Alt 08.09.19, 20:45
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.236
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
(*) Bei den Spin-Komponenten sollte sich dann hoffentlich zeigen, wie die zugehörigen elektromagnetischen Felder aussehen.
OFF TOPIC: Rein rechnerisch scheint das alles einigermaßen zu funktionieren. Der lästige additive Term 1/2 im Grundzustand entfällt, womit ein Rückgriff auf eine Normalordnung von Operatoren hier nicht notwendig ist . Die Konstruktion einer Vielteilchentheorie mit der passenden Quantenstatistik ist auch möglich. Es fehlt damit nur noch der Nachweis, dass man damit auch auf das korrekte Strahlungsgesetz kommt.
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  #29  
Alt 15.09.19, 06:26
it77 it77 ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 20.01.2019
Beiträge: 83
Standard AW: Photonenlänge in Perioden

Ok, danke Euch!
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