Wie kann man sich elektromagnetische Strahlung vorstellen?
Hallo!
Wenn man einen Stein ins Wasser wirft, entsteht ein Welle, welche die Energie weitertreibt.
Wie kann man sich eine elektromagnetische Welle vorstellen? Besteht eine Welle aus n Photonen? Könnte sich diese Welle im Vakuum ausbreiten?
Lg
3 Antworten
Natürlich breitet sich elektromagnetische Strahlung im Vakuum aus. Beweis: geh mal nachts vor die Tür, dann siehst du Sterne (ok, wenn es nicht bewölkt ist) (und den Mond,...). Die Strahlung gelangt durch das Vakuum des Alls zu uns.
Natürlich kann man sich das wie eine Wasserwelle vorstellen (immerhin hat EM-Strahlung auch eine "Wellenlänge", mit der man sinnvoll rechnen kann, siehe auch "Farben"). Manche Phänomene kann man nur so verstehen (z.B. die Interferenz, das Doppelspaltexperiment...).
Jedoch gibt es ein paar Effekte (wie den photoelektrischen Effekt), bei denen man sich besser "Photonen" (also Teilchen) vorstellt. Im Grunde sind aber beides Modelle, die sich besser für unsere Alltagsvorstellung eignen.
Da beide Modelle irgendwo zutreffen, spricht man vom "Welle-Teilchen-Dualismus". Die Modelle widersprechen sich nicht, sondern ergänzen sich.
So in etwa. Allerdings würde man nicht auf 1cm beziehen, sondern auf das sog. Plancksche Wirkungsquantum h
E = h * v
Energie E des Photons, und v = Frequenz des Lichts (Einheit 1/s)
Ein Photon ist ein "Quant" eines elektromagnet. Feldes.
h ist eine sehr kleine Zahl (ca. 6,6 * 10^-34 J*s)
Gar nicht! Weil sie sich mal wie ein Teilchen, mal wie eine Welle verhält. Außerdem breitet sie sich ohne Medium aus. Das hat als Konsequenz den Ansatz zur Relativitätstheorie.
Heißt das man weiß ein Mast sendet eine EM-Welle aus und einer empfängt sie, aber niemand weiß was die Welle eigentlich ist?
Es gibt quantenmechanische Beschreibungen, die aber absolut unanschaulich sind...
Schwierige Frage. Eine Elektromagnetische Welle besteht aus 2 Komponenten, einer Elektrischen Welle, und einer Magnetischen Welle. Diese bewegen sich 90° zueinander gedreht durch den Raum. Wirklich vorstellen kann man sich das nicht, vorallem da man die Welle ja nicht richtig wahrnimmt. (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Onde_electromagnetique.svg/2000px-Onde_electromagnetique.svg.png)
Man kann nicht direkt sagen, dass sie aus Photonen besteht. Photonen sind die Energieteilchen, welche das Licht ausmachen. Man kann das Licht sowohl als Elektromagnetische Welle als auch als Teilchen ansehen, das sind 2 unterschiedliche Betrachtungsweisen. Wellen und Photonen lassen sich nicht allzu einfach verbinden. Jedoch gibt es Formeln, die beides auf einmal anwenden. (z.B. E_photon = h * f)
Ja, diese kann sich im Vakuum ausbreiten. Es gab Versuche, ein Medium zu beweisen, durch das sich das Licht bewegt. Man kam jedoch zu keinem Erfolg. Nachlesen kannst du das ganze hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment
Und besteht je eine Welle aus einem Photon? Oder z. B. 1 cm Welle aus 1 Photon?