Frage von Usedefault, 30

Wie breitet sich ein Photon aus?

Hallo!

Wie sieht die räumliche Ausbreitung eines einzelnen Photons aus? Ist diese 'Welle' immer gleich hoch oder gleich breit? Sieht diese aus wie eine sich ausdehnende Seifenblase?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von juergen63225, 13

der Irrtum in der Frage besteht darin zu glauben das es Photonen gibt als etwas greifbares, bzw. mit unserem Verstand verstehbares, also kleine Kügelchen, mit Geschwindigkeit, Energie, Masse. zu kein und zu schnell um sie mit blossen Augen zu sehen, aber doch existent.

Tatsächlich ist "Photon" nur eine Modell, mit dem man gewisse Phänomene halbwegs verständlich zu machen versucht.

Die Ergebnisse von Versuchen kann man berechnen, aber unsere Vorstellungskraft wie die Vorgänge ablaufen, versagt da zwangsweise. Es breitet sich eine Wechselwirkung im Raum aus, die wir elektromagnetische Welle nennen. Damit Verbunden ist auch der Transport von Energie die auch eine Masse hat (E = mc²). Das beschreibt man dann als Photon. Real ist das aber kein Teilchen .. es ist eine Wechselwirkung, die man berechnen kann, das Verhalten der "Teilchen" kann man prinzipiell nur durch Wahrscheinlichkeiten beschreiben. 

Ok wird man sagen, reicht ja aus, wenn ich es berechnen kann, aber es existiert. Nein, die Realität ist die Wahrscheinlichkeit ... so eine unscharfe Wolke von Wahrscheinlichkeiten, deren Unschärfe wiederum berechenbar ist. Verstehen kann man das nicht wenn man seine Verständnis der Welt in einer 3 Dimensionalen Welt erworben hat. Der berühmte Spruch von Albert Einstein "Gott würfelt nicht" zeigt dass auch klügere Köpfe ein Problem damit hatten.

Kommentar von Usedefault ,

Reagieren Photonen, was auch immer sie sein mögen, mit Protonen auch? Oder nur mit Elektronen?

Was passiert, wenn ein Photon auf ein alleinstehendes Proton trifft?

Kommentar von segler1968 ,

Photonen reagieren nicht mit Photonen. Elektromagnetische Wellen überlagern sich einfach.

Streuung an Protonen etc.: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Compton-Effekt

Antwort
von Biberchen, 22

http://www.leifiphysik.de/quantenphysik/quantenobjekt-photon

Kommentar von Usedefault ,

Dieser Artikel ist ja ausgezeichnet zur Veranschaulichung geeignet.

Verblüffend finde ich, dass Elektronen im Stromkreis ungleichmäßige Wellepakete erwirken und demnach das Licht nur scheinbar überall gleich energiereich ist.

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