Photonen Frequenz und Intensität

[Hamilton]

@ Hamilton, bitte erkläre es besser...

schon gut..
wegen spät: kurz.
Photonen und EM-Wellen sind zwei Seiten einer Medallie, die sich Licht nennt.
E=h*f stellt einen Zusammenhang zwischen den beiden Seiten her.
Ich kann damit sagen welche Energie mein Licht hat, wenn ich die Wellenlänge oder Frequenz kenne (wegen wellenlänge=c/f)
Der Begriff "Intensität" bedeutet Anzahl der Photonen pro Zeit und Fläche.
Das ist völlig unabhängig von der Energie des Lichtes, also kann ich sagen, dass jedes sogar jedes einzelne Photon die Energie h*f hat- das ist gleichbedeutend mit der Aussage, man hat Licht der Energie h*f.

[criptically]

Zitat von Hamilton

schon gut..
wegen spät: kurz.
Photonen und EM-Wellen sind zwei Seiten einer Medallie, die sich Licht nennt.
E=h*f stellt einen Zusammenhang zwischen den beiden Seiten her.
Ich kann damit sagen welche Energie mein Licht hat, wenn ich die Wellenlänge oder Frequenz kenne (wegen wellenlänge=c/f)
Der Begriff "Intensität" bedeutet Anzahl der Photonen pro Zeit und Fläche.
Das ist völlig unabhängig von der Energie des Lichtes, also kann ich sagen, dass jedes sogar jedes einzelne Photon die Energie h*f hat- das ist gleichbedeutend mit der Aussage, man hat Licht der Energie h*f.

Wie groß (lang) sind Photonen ?
Aus was sind Photonen aufgebaut?
Warum zerfallen schwere Photonen in Elektronen und Positronen?
Warum verwandeln sich Elektron-Positron-Paare in Photonen aber nicht in Neutrinos?
Wie ist der Zusammenhang zwischen Energie und Intensität des Lichts?

[Uli]

Zitat von criptically

Wie groß (lang) sind Photonen ?
Aus was sind Photonen aufgebaut?
Warum zerfallen schwere Photonen in Elektronen und Positronen?
Warum verwandeln sich Elektron-Positron-Paare in Photonen aber nicht in Neutrinos?
Wie ist der Zusammenhang zwischen Energie und Intensität des Lichts?

Wer lesen kann, ist im Vorteil. Ich empfehle dir, mal in einem Physikbuch zu blättern, falls das nicht unter deiner Würde ist. Damit kannst du dir die meisten deiner Fragen selber beantworten, falls du überhaupt an einer Antwort interessiert bist.

[criptically]

Zitat von Uli

Wer lesen kann, ist im Vorteil. Ich empfehle dir, mal in einem Physikbuch zu blättern, falls das nicht unter deiner Würde ist. Damit kannst du dir die meisten deiner Fragen selber beantworten, falls du überhaupt an einer Antwort interessiert bist.

Deine Argumentation ist total unphysikalisch. Ich weiß auch, dass in vielen Büchern viele Theorien beschrieben sind, aber nirgendwo habe ich etwas über die Größe der Photonen gefunden.
Sind, deiner Meinung nach, die Photonen einer Radiowelle im Langwellenbereich größer oder kleiner als die Photonen einer Lichtwelle bei 555 nm?

Es gilt:

1) γ → (e-) + (e+) und (e-) + (e+) → γ ,
2) H + O → HO und HO → H + O .

Was kann aus 1) und was aus 2) geschlossen werden?

mfg

[El Cattivo]

Zitat von criptically

Es gilt:

1) γ → (e-) + (e+) und (e-) + (e+) → γ ,
2) H + O → HO und HO → H + O .

(e-) sind doch nicht etwa Positronen? Wenn ja:
Sehr schön, das du die relativistische Quantenmechanik nach Dirac inzwischen anerkennst. Sonst hast du dich immer mit Händen und Füßen gewehrt, die Relativitätstheorie anzuerkennen.

mfg

[Hamilton]

Wer lesen kann, ist im Vorteil. Ich empfehle dir, mal in einem Physikbuch zu blättern, falls das nicht unter deiner Würde ist. Damit kannst du dir die meisten deiner Fragen selber beantworten, falls du überhaupt an einer Antwort interessiert bist.

Vielleicht hat er keine
Ich antworte mal.. Immerhin sind das interessante Fragen:

Wie groß (lang) sind Photonen ?
Aus was sind Photonen aufgebaut?
Warum zerfallen schwere Photonen in Elektronen und Positronen?
Warum verwandeln sich Elektron-Positron-Paare in Photonen aber nicht in Neutrinos?
Wie ist der Zusammenhang zwischen Energie und Intensität des Lichts?

Photonen sind Punktteilchen. Sie haben weder Länge noch Breite.
Sie haben einen Wirkungsquerschnitt- aber das ist eher einheitenmäßig eine Fläche als "tatsächlich"- weil Punktteilchen.
Ein Photon ist ein EM-Austauschquant. Woraus der besteht? Interessante Frage- ich würde sagen "Energie", oder aber "aus sich selbst" weil elementar.
Schwere Photonen gibt es nicht. Sie haben alle die gleiche Ruhemasse (0).
Dass sie trotzdem Energie und Impuls ungleich 0 haben ist ein Wunder der Natur...(aber erklärbar mit SRT)
Energiereiche Photonen (das ist das, was du meintest) können in einem E-Feld zu einem Antiteilchenpaar e- und e+ zerfallen- aber nur dann wenn die Energie groß genug ist- die muss mindestens der Ruhemasse des Paares, also ca. 1000eV entsprechen.
Warum die keine Neutrinos bilden?
Das ist nicht so einfach, denke ich. Das kommt aus dem Standartmodell. Eine etwas vereinfachte Antwort wäre:
Neutrinos unterliegen der Gravitation und der schwachen Kraft. Photonen sind aber elektromagnetische Austauschteilchen, daher können die sich nicht ineinander umwandeln.
Energie von Licht = h*f
Intensität von Licht = #Photonen/(Fläche*Zeit)

[El Cattivo]

Zitat von Jogi

Zweitens:
Photonen haben die Masse Null, das ist das m in der Gleichung.
Du könntest also c mit jeder beliebigen Zahl multiplizieren, es käme immer noch Null heraus.

Ergo dürfen wir die Gleichung E=mc^2 so nicht auf Photonen anwenden.

Hallo Jogi

Ich verstehe nicht ganz die Argumentation. Es handelt sich um Photonen, die haben eine Energie E, Masse ist aber äquivalent mit E, folglich haben sich mit c bewegende Photonen auch einen Masseäquivalent, wie auch einen Impuls.

m=h*f/c² p=h*f/c

Die Ruhemasse ist doch deswegen trotzdem null. Das Photon ist mit der Geschwindigkeit v=c unterwegs.

m_bew*sqrt(1-v²/c²)= m_ruh=0
Ich sehe da irgendwie kein Problem.

mfg

[quick]

Hallo El Cattivo,

Zitat von El Cattivo

m_bew*sqrt(1-v²/c²)= m_ruh=0
Ich sehe da irgendwie kein Problem.

Ich schon. Was ist, wenn Du die Gleichung ein wenig umstellst und
dann m_bew = Gamma*m_ruh erhälst?
Ein unbestimmter Wert multipliziert mit etwas, das es garnicht gibt, soll die Masse des Photons ergeben!?

Ich finde, Jogi hat Recht, wenn er E=mc² nicht auf Photonen angewendet sehen möchte.
Die Äquivalenz bedeutet hier eben nicht Gleichheit.
Der Begriff Masse und deren Eigenschaften sind m.E. nicht auf Photonen übertragbar, auch wenn die berühmte Gleichung dies suggeriert.

mfg
quick

[Jogi]

Danke, quick.

Egentlich wäre hierzu alles gesagt.

Eigentlich.

Aber ich fürchte, da kommen jetzt noch einige Fragen zur Äquivalenz.

Wenn mir rene zur Seite steht, können wir das aber sogar sehr schön grafisch darstellen.

@rene:
Du erinnerst dich an die Parabelfunktion, mit der ich die Äquivalenz dargestellt haben wollte?


Gruß Jogi

[El Cattivo]

Zitat von quick

Hallo El Cattivo,

Ich schon. Was ist, wenn Du die Gleichung ein wenig umstellst und
dann m_bew = Gamma*m_ruh erhälst?
Ein unbestimmter Wert multipliziert mit etwas, das es garnicht gibt, soll die Masse des Photons ergeben!?

Du erhällst di masse aber nicht, weil 0/0 einfach nicht definiert ist.

v*t=s
Wenn ich jetzt sage, das ein eine Geschwindigkeit von 0 m/s vorliegt über einen Zeitraum von 300 sekunden, dann ergibt sich doch eine Strecke von 0 m.

Wenn ich aber eure Argumentation hier auch durchziehe, dann würde das bedeuten, das ich die Gleichung gar nicht erst anwenden darf.
Denn wenn ich sie umstelle, dann ergibt sich auch hier ein unbestimmter Wert.

Allgemein würde diese Argumentation bei fast allen Gleichungen irgendwo zu solchen Probleme führen.

Auserdem lässt sich auch ein Impuls, eines Photons nachweißen, das ist doch allgemein bekannt.

mfg