Wie kann Licht eine elektromagnetische Welle sein; wenn Photon neutral geladen sind?
Wenn Licht eine elektromagnetische Welle ist und elektromagnetische Wellen durch die Beschleunigung von Ladungen entstehen muss Licht aus Ladungen bestehen aber Licht hab ich immer als Photonen gesehen die ja eigentlich neutral sind. Bitte um Hilfe.
Vielen Dank.
7 Antworten
Du sagst ja richtig '... duch die beschleunigung von ladungen...' . Nicht diese Ladungen breiten sich aus, sondern das durch ihre Beschleunigung erzeugte elektromagnetische Feld breitet sich aus.
Die korrekte Theorie die Photonen als Quanten beschreibt und die Wechselwirkung mit dem elektromagentischen Feld ist die sogenannte QED, Quantenelektrodynamik. In dieser quantisierten Feldtheorie sind die elektrischen Ladungen Quellen des EM Feldes und die Photonen sind quantisierte Energieeinheiten die von der Ladung ans Feld übertragen werden können oder absorbiert werden können. Beide Prozesse (Absorption und Emission von Photonen) sind Quantenprozesse wo ein Photon mit einem elektrisch geladenen Teilchen Energie und Impuls austauscht. Das Photon ist dabei elektrisch neutral, denn es ist nicht notwendig geladen zu sein um Energie und Impuls zu übertragen. In der QED wird übrigens sogar die elektrostatische Abstossung zweier positiv geladener statischer Elementarteilchen beschrieben als Austausch von virtuellen Photonen die die abstossende Kraft erzeugen, denn das Photon kann ja Impuls übertragen bei einem Streuprozess auch wenn es nur virtuell (also in extrem kurzer Zeit) am Prozess teilnimmt. Impulsübertrag gibt aber einen Kraftstoss oder wenn ein Teilchen festgehalten wird eine statische Kraft. D.h. sogar die elektrostatische Kraft muss beschrieben werden als Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen mit virtuellen Photonen, weil sonst kein übertragungsmechanismus zwischen den zwei Teilchen vorhanden wäre. Das klassiche elektrostatische Feld ist eine phänomenologische Beschreibung der Kraft (durch die Coulombkoinstante einfach eingeführt) ohne mikroskopische Erklärung der beteiligten Elementarteilchen.
wenn licht eine elektromagnetische welle ist und elektromagnetische
wellen duch die beschleunigung von ladungen enstehen ,muss licht aus
ladungen bestehen
Richtig, Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen.
Und die sind sich wellenförmig ausbreitende Schwingungen elektromagnetischer Felder. Die elektrische und magnetische Feldstärke ändert sich periodisch.
Elektrische Ladungen sind die Quellen elektromagnetischer Felder und Photonen ihre Quanten (sozusagen Energieportionen).
Elektromagnetische Felder sind auch in der klassischen Elektrodynamik selbst ungeladen.
Die Wellentheorie und die Teilchentheorie sind, historisch gesehen, seit über hundert Jahren zwei unterschiedliche Theorien zur Erklärung des Lichtes. Beide sind geeignet, jeweils eine Vielzahl von Phänomenen zu erklären. Aber eine einheitliche Theorie herzustellen, die beide umfasst und alle beobachteten Phänomene erklärt, ist bis heute nicht gelungen.
der sog. "welle-teilchen-dualismus" ist seit bald hundert jahren (mit dem aufkommen der quantenemechanik) veraltert.
Aber eine einheitliche Theorie herzustellen, die beide umfasst und alle beobachteten Phänomene erklärt, ist bis heute nicht gelungen.
gibt es auch seit ca. 70 jahren, nennt sich relativistische quantenfeldtheorie, und im speziellen fall des elektromagnetismus QED.
Hallo Ottavio,
du hast wohl hier etwas Wichtiges verwechselt. Was bis heute fehlt, ist z.B. eine einheitliche Theorie, welche die Quantentheorie mit der Gravitationstheorie vereinigt. Mit dem "Welle-Teilchen-Dualismus", der sehr wohl im Rahmen der Quantenelektrodynamik gut verstanden wird, hat dies nichts zu tun.
wenn licht eine elektromagnetische welle ist und elektromagnetische wellen durch die beschleunigung von ladungen enstehen, muss licht aus ladungen bestehen...
nein, das folgt nicht daraus.
daraus folgt nur das licht (photonen) mit ladungen wechselwirken (das ist auch mehr oder weniger die definition von elektrischer ladung, dass sie jene ladung ist an welche photonen koppeln)