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Unterschied zwischen Lichtwellen und Lichtquanten?
 
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Formelsammlerin



Anmeldungsdatum: 03.10.2010
Beiträge: 1

Beitrag Formelsammlerin Verfasst am: 03. Okt 2010 19:28    Titel: Unterschied zwischen Lichtwellen und Lichtquanten? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hey smile ich schreibe morgen eine Physikklausur zu dem Thema Wellen (also mit Doppelspalt und Gitter) und dem Fotoeffekt. Mit dem rechnerischen habe ich keine Probleme, allerdings komm ich bei der Theorie nicht weiter. Und zwar meinte mein Lehrer, dass es besonders wichtig wäre zu wissen, wie das Verständnis von Licht sowohl als elektromagnetische Welle als auch als Photonen zustande kommt.

Meine Ideen:
Ich versteh allerdings nicht was der Unterschied sei, da ich bisher dachte, ein Lichtquant wäre einfach nur ein Paket von Wellen einer bestimmten Frequenz bzw. Wellenlänge, was ja eigentlich bedeuten würde dass Licht doch aus Wellen besteht? wieso gibt es da denn solche Meinungsverschiedenheiten? Ich würde mich echt freuen wenn mir jemand weiterhelfen könnte unglücklich ich weiß einfach nicht wie ich morgen mit einer Frage wie: "wie kommt es zu unterschiedlichen Darstellungen" oder ähnliches umgehen soll..wieso wurde als erstes davon ausgegangen dass Licht aus Wellen besteht? und wieso wird das durch Quanten widerlegt? und was ist Licht jetzt eigentlich? ich hab auch schon eine Menge gegooglet und hier gesucht aber habe leider immernoch keine passende Antwort gefunden unglücklich

Vielen Dank schon mal im voraus!
kjhkj
Gast





Beitrag kjhkj Verfasst am: 13. Okt 2010 02:24    Titel: Antworten mit Zitat

Komisch. Schau dir mal wikipedia, Quantenphysik an.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 13. Okt 2010 11:38    Titel: Re: Unterschied zwischen Lichtwellen und Lichtquanten? Antworten mit Zitat

Formelsammlerin hat Folgendes geschrieben:
[...]
Ich versteh allerdings nicht was der Unterschied sei, da ich bisher dachte, ein Lichtquant wäre einfach nur ein Paket von Wellen einer bestimmten Frequenz bzw. Wellenlänge, was ja eigentlich bedeuten würde dass Licht doch aus Wellen besteht?[...]wieso wurde als erstes davon ausgegangen dass Licht aus Wellen besteht? und wieso wird das durch Quanten widerlegt? und was ist Licht jetzt eigentlich?[...]

Schau dir dazu Einsteins Erklärungen zum Photoeffekt an.
Ein Photon ist ein kleines Teilchen, das für die Elektromagnetische Wechselwirkung: Licht, Radio, Wärme, Röntgen,.... zuständig ist. Die Verwendung vom Wellenmodell dient in der Quantenmechanik davon Aufenthaltswahrscheinlichkeiten zu bestimmen. So ist im Doppelspaltexperiment die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Gebeugten Teilchens an den Maxima sehr groß und an den Minima 0.
Warum ist Licht keine Welle:
Licht bewegt sich auch im Vakuum, Wellen würden dafür ein Medium benötigen (wie der Schall, der die Luft verdichtet und so übertragen wird)
Mit Lichtwellen lassen sich (soweit ich weiß) keine Resonanzphänomene erzeugen, sondern Elektronen werden beim Photoeffekt durch das Auftreffen der Photonen direkt losgelöst.
Warum ist Licht eine Welle:
Es kommt zu Interferenzerscheinungen, Beugung und Brechung
Licht lässt sich polarisieren (Entspiegelung von Scheiben)
Also:
Wie ein Kluger Mensch einmal gesagt hat: "Wellen- und Teilchenmodell des Lichtes sind miteinander nicht unvereinbar". (Seitdem gibt es da eigentlich keine Meinungsverschiedenheiten mehr.)
Das regelt dann die Quantenmechanik mit ihrem Begriff der Aufenthaltswahrscheinlichkeit.
PhyMaLehrer
Gast





Beitrag PhyMaLehrer Verfasst am: 13. Okt 2010 15:17    Titel: Re: Unterschied zwischen Lichtwellen und Lichtquanten? Antworten mit Zitat

Chillosaurus hat Folgendes geschrieben:
Warum ist Licht keine Welle:
Licht bewegt sich auch im Vakuum, Wellen würden dafür ein Medium benötigen (wie der Schall, der die Luft verdichtet und so übertragen wird)

Das kann ich so aber nicht stehen lassen. Licht (als Welle betrachtet) ist eine elektromagnetische Welle (wie Radiowellen auch) und existiert sehr wohl auch im Vakuum.
Schall hingegen ist eine mechanische Welle und benötigt zur Ausbreitung natürlich einen Stoff.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 13. Okt 2010 15:34    Titel: Re: Unterschied zwischen Lichtwellen und Lichtquanten? Antworten mit Zitat

PhyMaLehrer hat Folgendes geschrieben:
[...] Das kann ich so aber nicht stehen lassen. Licht (als Welle betrachtet) ist eine elektromagnetische Welle (wie Radiowellen auch) und existiert sehr wohl auch im Vakuum.
Schall hingegen ist eine mechanische Welle und benötigt zur Ausbreitung natürlich einen Stoff.

Das lässt sich so aber nur verstehen, wenn man direkt davon ausgeht, dass die Wellenfunktion die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Photons bestimmt und zeigt von daher, dass der Charakter des Lichtes nicht allein durch eine Welle beschreibbar ist. Die Existenz des Lichtes im Vakkum ist somit ein klarer Punkt für die Betrachtung des Lichtes (und auch der elektromagnetischen Wellen) als Teilchen.
Da verkneife ich es mir natürlich nicht zurückfragen:
Wenn das Vakuum lehr ist, wodurch wird dann die Schwingung übertragen? (Die wohl interessanteste Frage für die Formelsammlerin.)
Auch vllt. interessant in diesem Kontext das Michelson-Morley-Experiment:
Kurze Zeit später,
fragte man: wo ist er denn, der Äther?
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