Quantelung des Lichts

PhysikSpezi · Anmeldungsdatum: 10.11.2013 Beiträge: 22

Meine Frage:
Ich würde gerne verstehen, was mit Lichtquanten gemeint ist.

Meine Ideen:
Licht hat ja die Energie

.
Ich bin mir etwas unsicher was das bedeutet. Bedeutet dies, dass Licht/elektromagnetische Strahlung nur bestimmte Energiewerte annehmen kann? Dies würde ja dann bedeuten, dass es eine niedrigste elektromagnetische Strahlungsfrequenz geben müsste. Gibt es so etwas?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Nein, so ist das nicht gemeint.

Es geht nur darum, das Licht fester Frequenz nicht beliebig niedrige Energie tragen kann.

Nach der klassischen Maxwellschen Theorie des Elektromagnetismus ist eine beliebig niedrige Energie möglich, da hier letztere von der Intensität des Lichtes abhängt, und die Intensität kann beliebig klein sein.

EinfachSoe · Gast

In der Physik ist ein Quant theoretisch ein kleines Energiepaket.

Ein kleines Beispiel:
Licht eines Lämpchens(4V; 0,5A; optischer Wirkungsgrad 5%) fällt aus r=1m Abstand auf eine Photozelle. Es sendet die Lichtleistung P=4V*0,5A*0,05=0,1W aus.
Nach der klassischen Wellenvorstellung sollte sie sich in r=1m über eine kugelförmige Wellenfront der Größe O=4*pi*r^2 = ca. 10^5 cm² "verdünnen". Auf ein Cs-Atom mit A=10^(-17)cm² Fläche fiele der Teil alpha=A/O=10^(-22) von 0,1W. Es erhielte die Leistung 10^(-23)Watt. Dem ist aber nicht so, da die Energie in kleine "Pakete" gequantelt ist. Es passiert also, dass manche Atome gar kein Licht abbekommen. In diesem Beispiel kann es bis zu 10 Stunden dauern. (abhängig von der Größe des Quants).