Elektromagnetische Welle: Amplitude = Photonen Zahl?

Tiffy96 · Gast

Meine Frage:
Hallo,

Ich komme mit der Definition nicht klar:
Eine Elektromagnetische Welle kann geschrieben werden als:
E = a0 cos(wt -kr -phi)
ok jetzt nimmt man, warum auch immer davon nur den Realteil.
aber was ist a0?

Meine Ideen:
ich dachte eine Zeitlang a0 wäre die Anzahl der Photonen. Aber das passt irgendwie nicht, weil ich diese Gleichung ja auch nur für ein Photon habe und da nicht a0 auf 1 setze, oder?
Außerdem ist mir die Intensität unter gekommen...
Diese kann man über I = 1/2 epsi0 c <E> berechnen.
Nun da eine Kamera oder das Auge die Anzahl der Photonen zählt und so die Helligkeit ermittelt und dies soweit ich weiß als Intensität beschrieben wird würde ich fast vermuten das I = Anzahl der Photonen ist.
Aber das würde mich jetzt wieder verwirren, denn entweder habe ich ein Photon oder ich habe es nicht, es muss doch eine ganzzahlige Anzahl von Photonen geben oder nicht?

Ich würde fast vermuten das Ich die Intensität pro Photon habe, aber irgendwie verwirt mich das alles...

könnten wir mal
Amplitude der Elektromagnetischenwelle
Intensität
und Helligkeit einer Kamera
definieren.

Danke
LG
Tiffy

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Deine Amplitude gibt die Amplitude des EM-Feldes an, das mit den Photonen verbunden ist.
Wie viel Photonenfluss du hast, weißt du wenn du die Frequenz und die Intensität kennst.

Tiffy96 · Gast

Hallo,
kannst du bitte etwas genauer werden?

Ich weiß das für ein Photon gilt Energie = h * Frequenz

Kann ich die Intensität mit der Frequenz auch in eine Energie umrechnen?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Tiffy96 · Gast

I = e0 * c * <E²>
= [As/Vm] * [m/s] * [V²/m²] = [AV/m²] ?

Folgende Überlegung:
Intensität = Energie / Fläche
Die Energie wäre dann E = h * f * Anzahl der Photonen?

Aber wie ändert sich den die Amplitude meine Elektromagnetischen Welle wenn ich ein Dimmer an meiner Lampe habe und die Helligkeit verändere?

Tiffy96 · Gast

Könntest du die Antwort anders und ausführlicher Formulieren:

"Deine Amplitude gibt die Amplitude des EM-Feldes an, das mit den Photonen verbunden ist."

das es die Amplitude ist weiß ich, aber was bedeutet es. Wo kommt sie her? Ist sie immer gleich?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Eine Amplitude ist der Größte Wert der Auslenkung. Sie kimmt somit das Maximale elektrische Feld an.
I~|E|²=a0²/2
(zeitlicher Mittelwert)
Intensität = Leistung pro 'Fläche = Energie pro Zeit und Fläche
Wenn du den Dimmer deiner Lampe herunterdrehst, sodass es dunkler wird, sinkt die Intensität, da weniger Phototonen der Energie h*Frequenz ausgesendet werden, d.h. die Amplitude sinkt (naja OK, die Lampe sendet kein kohärentes Licht aus...).

Tiffy96 · Gast

"OK, die Lampe sendet kein kohärentes Licht aus"
in wie weit Spielt das eine Rolle?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Ich meinte eher, dass es viele EM-Wellen gibt, die sich in verschiedene Richtungen Ausbreiten und ihren Beitrag zur Gesamtintensität liefern.