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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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  #1  
Alt 10.12.12, 16:53
PentaFox12 PentaFox12 ist offline
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Beitr?ge: 45
Standard Wahrscheinlichkeitswelle und elektromagnetische Welle

Licht breitet sich als Welle aus

Was ich bisher verstanden habe:

Die elektromagnetische Welle meint den energetischen Aspekt:
Nach der Maxwell-Gleichung induzieren sich elektrische und magnetische Schwingung gegenseitig, stehen im Vakuum rechtwinklig zueinander, die dritte Raumachse bezeichnet dann die Ausbreitungsrichtung.
Die Frequenz der Schwingung stellt über das Wirkungsquantum die Energie.
Ausbreitungsgeschwindigkeit ist c.
Es ist eine echte physikalische Welle.

Nach meinem Verständnis würde eine einzelne Sinusschwingung einem einzelnen Photon entsprechen. Mehrere Schwingungen nacheinander wären mehrere Photonen nacheinander (serielle Aussendung vom Emitter)
Erhöhung der Amplitude würde durch Überlagerung mehrerer Photonen bei gleicher Frequenz und Phase entstehen (Parallele Aussendung vom Emitter)
Ansonsten gelten sämtliche Wellen-Regeln von Überlagerung, Auslöschung, Brechung, etc.

Die Wahrscheinlichkeitswelle dagegen ist lediglich eine statistische Berechnung ohne physikalische Realität. Sie sagt nur aus, mit welcher Wahrscheinlichkeit das Photon zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort gefunden werden kann.

Auch diese Welle breitet sich aber mit c aus und für diese gelten wenn ich es richtig verstehe, auch alle sonstigen Wellenregeln wie Überlagerung, Brechung, Beugung, etc.

Wo für mich die Schwierigkeiten anfangen, ist das Zusammendenken von beiden Wellenbeschreibungen.

Beispiel:
Was passiert, wenn ein idealer Punktstrahler ein Photon in den Raum emittiert?
Breitet es sich in einer symmetrischen Kugelwelle aus?
Wenn es jedoch eine Vorzugsrichtung hat - wovon hängt diese ab? Wodurch wurde sie ausgewählt - bei einer Punktstrahlungsquelle?

Die Wahrscheinlichkeitsamplitude würde mit zunehmender Entfernung immer kleiner werden - was passiert mit der EM-Amplitude?

Die EM-Welle hat eine ganz klare Richtung, abhängig von der EM-Schwingung.
Aber wie ist das bei einer Kugelwelle zu verstehen, die ja in alle Richtungen zeigt?

Oder kann man bei einem einzelnen Photon gar nicht von einer EM-Welle sprechen?
Darf man die beiden Wellen-Modelle nicht zusammendenken?

Wenn ein Photon aufgrund der Wellenänge ohnehin keinen Punktort haben kann -ist das dann identisch mit der Aufenthaltswahrscheinlichkeit?

Ich denke mir, dass der Wellenbegriff gerade wegen seiner Doppelbedeutung nicht wenige verwirrt. Für Newbies wie mich kann hier eine Klärung durch erfahrene User sehr hilfreich sein.
Vielen Dank schon mal.
__________________
Herzliche Grüße von PentaFox
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