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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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  #61  
Alt 07.01.18, 16:52
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Beiträge: 1.980
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
Stimmt.

Lässt sich allerdings über die Frequenz (bzw. Energie = hf) aussagen, ob diese eine Frequenz ist oder ein Spektrum (bestehend aus mehreren Frequenzen) ist?
Hmm, eine etwas verwirrende Frage: eine Frequenz ist eine Frequenz!?
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  #62  
Alt 07.01.18, 17:13
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 4.850
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Hmm, eine etwas verwirrende Frage: eine Frequenz ist eine Frequenz!?
Also ich tendiere dazu, dass eine Frequenz eine Frequenz ist auch wenn sich aufdrängen mag, dass eine Frequenz dann doch eher sowas wie eine Frequenz ist. Klar, oder?
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  #63  
Alt 07.01.18, 17:52
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
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Beiträge: 322
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Also ich tendiere dazu, dass eine Frequenz eine Frequenz ist auch wenn sich aufdrängen mag, dass eine Frequenz dann doch eher sowas wie eine Frequenz ist. Klar, oder?
Sobald es eine Wellenfunktion in der Ortsdarstellung gibt, gibt es auch den üblichen Energie-Operator, bzw. im Fall des Photons auch den Frequenz-Operator. Man kann dann die Wellenfunktion in den Energie-Raum transformieren und das zugehörige Energiespektrum, bzw. Frequenzspektrum der Wellenfunktion prinzipiell ausrechnen.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #64  
Alt 07.01.18, 18:00
Benutzerbild von Marco Polo
Marco Polo Marco Polo ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 01.05.2007
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Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Sobald es eine Wellenfunktion in der Ortsdarstellung gibt, gibt es auch den üblichen Energie-Operator, bzw. im Fall des Photons auch den Frequenz-Operator. Man kann dann die Wellenfunktion in den Energie-Raum transformieren und das zugehörige Energiespektrum, bzw. Frequenzspektrum der Wellenfunktion prinzipiell ausrechnen.
Vielleicht hätte ich besser den Zwinker-Smiley nach meinem letzten Beirag gesetzt.
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  #65  
Alt 07.01.18, 18:05
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 322
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Marco Polo Beitrag anzeigen
Vielleicht hätte ich besser den Zwinker-Smiley nach meinem letzten Beirag gesetzt.
Meine Antwort galt der Frage von Slash . Ich denke, dass er wissen will, ob die Wellenfunktion in der Frequenz-Darstellung eine Delta-Funktion oder etwas anderes ist.

Ich habe aber oben schon wiederholt, dass diese Form vom konkreten Anwendungsfall abhängt.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #66  
Alt 07.01.18, 19:33
Slash Slash ist offline
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Registriert seit: 30.07.2008
Beiträge: 363
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Sobald es eine Wellenfunktion in der Ortsdarstellung gibt, gibt es auch den üblichen Energie-Operator, bzw. im Fall des Photons auch den Frequenz-Operator. Man kann dann die Wellenfunktion in den Energie-Raum transformieren und das zugehörige Energiespektrum, bzw. Frequenzspektrum der Wellenfunktion prinzipiell ausrechnen.
Genau das ist die Frage, kommt ein Spektrum heraus oder eine Frequenz.

Ich habe Probleme mit einer (einzelnen) Frequenz, denn müsste dies nicht bedeuten, dass das Photon über einen unendlichen Zeitraum wechselwirkt (zum Beispiel mit einem Elektron)?

Ich tue mir deshalb schwer, wenn man sagt, ein Photon hat (genau eine) Frequenz.

Aber so wie ich es verstehe ist ein Photon mehr ein Konzept und in Wirklichkeit finden permanent Überlagerungen statt, so dass es sich um ein Spektrum handelt.

Geändert von Slash (07.01.18 um 19:36 Uhr)
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  #67  
Alt 07.01.18, 19:38
Slash Slash ist offline
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Beiträge: 363
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Hmm, eine etwas verwirrende Frage: eine Frequenz ist eine Frequenz!?
Hmm... eine (einzelne) Frequenz bedeutet im Zeitbereich einen unendlichen langen Sinus (s. Fouriertransformation), ansonsten handelt es sich um ein Spektrum.

Wie bringt man diesen (unendlichen langen) Zeitbereich in Zusammenhang mit der Frequenz eines Photons? Das ist mir nicht ganz klar.
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  #68  
Alt 07.01.18, 19:46
Bernhard Bernhard ist offline
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Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 322
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
Ich tue mir deshalb schwer, wenn man sagt, ein Photon hat (genau eine) Frequenz.
Nach dem bis hierher Erarbeiteten müsste diese Aussage auch falsch sein, weil wir ja gesehen hatten, dass ein einzelnes Photon aufgrund seiner Entstehungsgeschichte nur schlecht oder gar nicht durch eine ebene Welle beschrieben werden kann.

Zitat:
Aber so wie ich es verstehe ist ein Photon mehr ein Konzept und in Wirklichkeit finden permanent Überlagerungen statt, so dass es sich um ein Spektrum handelt.
Ich denke, es fehlt eher noch eine Überlegung zur Teilchenzahl. Die Bargmann-Wigner-Gleichung beschreibt ja erst mal nur ein einzelnes Photon. Transformiert man die zugehörige Wellengleichung in den Energie-Raum erhält man die Wahrscheinlichkeitsverteilung der möglichen, bzw. messbaren Energiewerte und das ist dann so etwas wie ein Energiespektrum.

Wegen E = n * h * f (mit n als Anzahl der Photonen) benötigt man zur Beschreibung des Frequenz-Spektrums dann noch die Anzahl der Photonen, die aus der Bargmann-Wigner-Gleichung nicht abgeleitet werden kann. Die Teilchenzahl muss also noch unabhängig davon bestimmt werden.
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  #69  
Alt 07.01.18, 21:04
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 1.488
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Slash Beitrag anzeigen
Ich tue mir deshalb schwer, wenn man sagt, ein Photon hat (genau eine) Frequenz.

Aber so wie ich es verstehe ist ein Photon mehr ein Konzept und in Wirklichkeit finden permanent Überlagerungen statt, so dass es sich um ein Spektrum handelt.
Ein Photon - wie man es z.B. aus einem atomaren Spektrum kennt - hat in sehr guter Näherung eine scharfe Frequenz, d.h. die entsprechende Verteilung im Impulsraum ist zwar nicht beliebig scharf jedoch sehr schmal.

Ein Photon mit beliebig scharfer Frequenz ist zunächst eine theoretische Idealisierung, die jedoch praktisch in sehr guter Näherung realisiert ist.
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Ἓν οἶδα, ὅτι οὐδὲν οἶδα.
Sokrates
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  #70  
Alt 09.01.18, 18:17
Slash Slash ist offline
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Registriert seit: 30.07.2008
Beiträge: 363
Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von TomS Beitrag anzeigen
Ein Photon - wie man es z.B. aus einem atomaren Spektrum kennt - hat in sehr guter Näherung eine scharfe Frequenz, d.h. die entsprechende Verteilung im Impulsraum ist zwar nicht beliebig scharf jedoch sehr schmal.

Ein Photon mit beliebig scharfer Frequenz ist zunächst eine theoretische Idealisierung, die jedoch praktisch in sehr guter Näherung realisiert ist.
Hallo Tom,

danke für die Antwort.

Hierzu noch Fragen:

Ist die Bezeichnung der Frequenz eines Photons eigentlich nur ein Überbleibsel aus der klassischen Elektrodynamik?

Im Prinzip reicht es doch, man hat den Impuls oder die Energie eines Photons.
(?)

Wenn du dich auf ein atomares Spektrum beziehst, ist es dann die Frequenzverteilung mehrerer Photonen oder bezieht es sich auf ein Photon.
Ich kann mir aber vorstellen, dass das Konzept auf ein Photon wegen der Heisenbergschen Unschärferelation ohnehin schwer anwendbar ist.

Kann man denn nicht sagen, wenn man ein Photon gemessen hat, und dessen Energie bestimmt hat, dass man dessen _eine_ Frequenz über E = hf eindeutig kennt - nur was bedeutet in diesem Sinn dann die Frequenz, kommt es nicht einfach auf den Energiebetrag bzw. den Impuls an?
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