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Welle/Teilchen-Dualismus
 
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florentina



Anmeldungsdatum: 20.02.2017
Beiträge: 1

Beitrag florentina Verfasst am: 20. Feb 2017 15:33    Titel: Welle/Teilchen-Dualismus Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo:) ich hätte ein paar Fragen zur Quantenphysik:

1) Wie schaut ein Atom aus, wenn das Elektron eine Welle ist?
2) Mit welchem Experiment kann man die Teilcheneigenschaften des Lichts zeigen? Wer hat er durchgeführt und wer hat es erklärt?

Vielen, vielen Dank schon im Voraus!!
LG

Meine Ideen:
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 20. Feb 2017 17:58    Titel: Re: Welle/Teilchen-Dualismus Antworten mit Zitat

florentina hat Folgendes geschrieben:

1) Wie schaut ein Atom aus, wenn das Elektron eine Welle ist?
2) Mit welchem Experiment kann man die Teilcheneigenschaften des Lichts zeigen? Wer hat er durchgeführt und wer hat es erklärt?

zu 1) Ein Atom "sieht gar nicht aus"; ein Atom kann mittels mathematischer Methoden der QM beschrieben werden, aber das sollte man nicht mit einer anschaulichen Vorstellung verwechseln. Die mathematische Beschreibung des Atoms erfolgt mittels der Schrödingergleichung (oder Verallgemeinerungen).

zu 2) photoelektrischer Effekt, Compton-Effekt

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Neutrinowind
Gast





Beitrag Neutrinowind Verfasst am: 16. März 2017 19:56    Titel: Re: Welle/Teilchen-Dualismus Antworten mit Zitat

[quote="TomS"]
florentina hat Folgendes geschrieben:


zu 2) photoelektrischer Effekt, Compton-Effekt

Eigentlich ist der photoelektrische Effekt dafür ungeeignet. Denn alles was ich brauche, um den photoelektrischen Effekt konsequent zu berechnen, ist die Schrödingergleichung mit einem KLASSISCHEN EM-Feld. Sogesehen ist der photoelektrische Effekt eigentlich ein Nachweis der Quantelung der Materie und nicht der des EM-Feldes. Man kommt bei der Beschreibung dieses Effekts ganz ohne Photonen aus.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 16. März 2017 20:49    Titel: Antworten mit Zitat

Dann zeig' mir doch bitte diese Rechnung
Quadrat1



Anmeldungsdatum: 08.11.2016
Beiträge: 24

Beitrag Quadrat1 Verfasst am: 19. März 2017 07:59    Titel: Antworten mit Zitat

Mir würde zum zweiten Punkt spontan der Taylor-Versuch einfallen. Bei diesem Versuch wurde die Intensität des Lichtes soweit gesenkt, dass nur einzelne Photonen auf den Doppelspalt geschossen wurden. Nach einer langen Beleuchtung ergibt sich das typische Interfereznmuster (wie beim Doppelspalt mit Laser). Somit ist gezeigt, dass Teilchen in manchen Fällen sich wie Wellen verhalten (Wellen-Teilchen-Dualismus). Schaut man jedoch hinter den Doppelspalt oder befestigt ein Detektor vor dem Doppelspalt, um die Wege der Photonen herauszufinden, entfällt die Interferenz. Die Teilchen verhalten sich nun wie ganz normale Teilchen.
Neutrinowind
Gast





Beitrag Neutrinowind Verfasst am: 22. März 2017 22:51    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann zeig' mir doch bitte diese Rechnung


Nimm einfach eine Schrödingergleichung für einen Potentialtopf (der topf modelliert die Austrittsarbeit) mit einer Störung der Form E_0*e^{ i \omega t}, was die einfallende EM-Welle modelliert.
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 22. März 2017 23:14    Titel: Antworten mit Zitat

Quadrat1 hat Folgendes geschrieben:
... dass nur einzelne Photonen auf den Doppelspalt geschossen wurden. Nach einer langen Beleuchtung ergibt sich das typische Interfereznmuster (wie beim Doppelspalt mit Laser). Somit ist gezeigt, dass Teilchen in manchen Fällen sich wie Wellen verhalten (Wellen-Teilchen-Dualismus).
Das bedeutet doch, dass Photonen im Zickzack oder auf Kurven "umherschwirren", statt wie träge Materie einer geraden Linie zu folgen.

Genau das würde ich für masselose "Teilchen" auch erwarten. Elektronen in einem Kupferkabel folgen ja auch den schärfsten Knicken, ohne (wie etwa ein Rennwagen) aus der Bahn geworfen zu werden.

Merkwürdig nur, dass im Großen, also von Licht aus entfernten Galaxien, angenommen wird, es würde uns auf dem kürzesten Weg erreichen. Woher kommt diese Annahme, wenn im Kleinen etwas ganz anderes beobachtet wird?

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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2017 01:10    Titel: Antworten mit Zitat

Neutrinowind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann zeig' mir doch bitte diese Rechnung


Nimm einfach eine Schrödingergleichung für einen Potentialtopf (der topf modelliert die Austrittsarbeit) mit einer Störung der Form E_0*e^{ i \omega t}, was die einfallende EM-Welle modelliert.

Du meinst zeitabhängige Störungstheorie mit periodischer Störung und Anwendung von Fermis goldener Regel?

Ja, du hast recht, das liefert das korrekte Verhalten für die Übergangsenergie sowie die Frequenz der elektromagnetischen Welle, also die korrekte Energie der herausgelösten Elektronen.



Aber wie interpretierst du die Anzahl der Photoelektronen? Einfach über die Übergangswahrscheinlichkeit



Letzteres erscheint mir zu einfach.
Neutrinowind
Gast





Beitrag Neutrinowind Verfasst am: 23. März 2017 20:04    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Neutrinowind hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann zeig' mir doch bitte diese Rechnung


Nimm einfach eine Schrödingergleichung für einen Potentialtopf (der topf modelliert die Austrittsarbeit) mit einer Störung der Form E_0*e^{ i \omega t}, was die einfallende EM-Welle modelliert.

Du meinst zeitabhängige Störungstheorie mit periodischer Störung und Anwendung von Fermis goldener Regel?

Ja, du hast recht, das liefert das korrekte Verhalten für die Übergangsenergie sowie die Frequenz der elektromagnetischen Welle, also die korrekte Energie der herausgelösten Elektronen.



Aber wie interpretierst du die Anzahl der Photoelektronen? Einfach über die Übergangswahrscheinlichkeit



Letzteres erscheint mir zu einfach.


Ja so habe ich mir das vorgestellt.
Was spricht denn dagegen die Übergangswahrscheinlichkeit mit der Zahl der herausgelösten Photoelektronen in Verbindung zu bringen?

wie dem auch sei. Man bekommt auf diese Weise das korrekte Verhalten und hat dabei ein klassisches EM-Feld benutzt. Aus diesem Grund halte ich den photoelektrischen Effekt für ungeeignet die Quantelung des EM-Feldes zu demonstrieren, da es auf Ebene der Quantenmechanik verstanden werden kann und Photonen werden von der Quantenmechanik gar nicht beschrieben.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2017 20:40    Titel: Antworten mit Zitat

Neutrinowind hat Folgendes geschrieben:
Man bekommt auf diese Weise das korrekte Verhalten und hat dabei ein klassisches EM-Feld benutzt. Aus diesem Grund halte ich den photoelektrischen Effekt für ungeeignet die Quantelung des EM-Feldes zu demonstrieren, da es auf Ebene der Quantenmechanik verstanden werden kann und Photonen werden von der Quantenmechanik gar nicht beschrieben.

Ja, Zustimmung, du hast recht.

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jh8979
Moderator


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Beiträge: 8575

Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. März 2017 20:53    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn der photoelektrische Effekt mit einem klassischen EM-Feld erklärt werden könnte, dann müsste u.a. die kinetische Energie der Elektronen von der Intensität der einfallenden EM-Strahlung abhängen. Das tut sie aber nicht.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2017 21:08    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Wenn der photoelektrische Effekt mit einem klassischen EM-Feld erklärt werden könnte, dann müsste u.a. die kinetische Energie der Elektronen von der Intensität der einfallenden EM-Strahlung abhängen. Das tut sie aber nicht.

Nach der oben skizzierten Rechnung mittels goldener Regel legt die Delta-Funktion die Energie korrekt fest, und zwar unabhängig von der Amplitude des klassischen Feldes; die Amplitude geht nur in die Wsk. ein.#

Ich war zunächst auch überrascht, aber es ist eigtl. klar, dass das funktioniert, denn für die Berechnung anderer Systeme wie die des Wasserstoffspektrums und der Spektrallinien benötigst du auch nur klassische elektromagnetische Felder plus die Schrödingergleichung für das Elektron.

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jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8575

Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. März 2017 21:25    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Wenn der photoelektrische Effekt mit einem klassischen EM-Feld erklärt werden könnte, dann müsste u.a. die kinetische Energie der Elektronen von der Intensität der einfallenden EM-Strahlung abhängen. Das tut sie aber nicht.

Nach der oben skizzierten Rechnung mittels goldener Regel legt die Delta-Funktion die Energie korrekt fest, und zwar unabhängig von der Amplitude des klassischen Feldes; die Amplitude geht nur in die Wsk. ein.#

Wenn das EM-Feld nur Energien in bestimmten "Portionen" abgeben darf, hab ich gewissen Probleme das ganze "klassische EM-Welle" zu nennen... Aber kann natürlich jeder machen wie er will und behaupten der QM-Teil steckt nur im Elektron smile
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2017 21:33    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Wenn das EM-Feld nur Energien in bestimmten "Portionen" abgeben darf, hab ich gewissen Probleme das ganze "klassische EM-Welle" zu nennen... Aber kann natürlich jeder machen wie er will smile

Das el.-mag. Feld gibt in diesem Formalismus gar keine Energie ab; die Amplitude bleibt durch den Prozess unverändert; es liegt eine semiklassische Rechnung vor, in der das el.-mag. Feld kein echt dynamischer Freiheitsgrad sondern ein klassisches externes Feld ist.

Das darf natürlich nicht überinterpretiert werden, aber man erhält die korrekte Beschreibung des Photoeffektes: die Energie eines herausgelösten Elektrons hängt ausschließlich von seiner Bindungsenergie im Topf (~ Austrittsarbeit) sowie der Frequenz des el.-mag. Feldes ab, nicht von dessen Amplitude; die Amplitude beeinflusst ausschließlich die Übergangswahrscheinlichkeit.
jh8979
Moderator


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Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. März 2017 21:34    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Wenn das EM-Feld nur Energien in bestimmten "Portionen" abgeben darf, hab ich gewissen Probleme das ganze "klassische EM-Welle" zu nennen... Aber kann natürlich jeder machen wie er will smile

Das el.-mag. Feld gibt in diesem Formalismus gar keine Energie ab; die Amplitude bleibt durch den Prozess unverändert; es liegt eine semiklassische Rechnung vor, in der das el.-mag. Feld kein echt dynamischer Freiheitsgrad sondern ein klassisches externes Feld ist.

Das darf natürlich nicht überinterpretiert werden, aber man erhält die korrekte Beschreibung des Photoeffektes: die Energie eines herausgelösten Elektrons hängt ausschließlich von seiner Bindungsenergie im Topf (~ Austrittsarbeit) sowie der Frequenz des el.-mag. Feldes ab, nicht von dessen Amplitude; die Amplitude beeinflusst ausschließlich die Übergangswahrscheinlichkeit.

Sicher, aber eine EM-Welle, die keine Energie abgibt, und ein Elektron, dass diese nicht abgegebene Energie aber erhält, finde ich jetzt nicht weniger problematisch.... Augenzwinkern
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 23. März 2017 21:50    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Sicher, aber eine EM-Welle, die keine Energie abgibt, und ein Elektron, dass diese nicht abgegebene Energie aber erhält, finde ich jetzt nicht weniger problematisch.... ;)

Zeitabhängige Störungstheorie für Absorption / Emission im H-Atom funktioniert genau so; hast vor vielen Jahren gelernt :-)

Ich gebe dir völlig recht, konzeptionell ist das extrem unbefriedigend, aber die Ergebnisse passen komischerweise.

Neutrinowind ging's ja nicht darum, dass das konzeptionell perfekt ist, sondern im Gegenteil darum, dass bereits dieses einfache Modell mit quantenmechanischer Behandlung des Elektrons plus klassischem elektromagnetischen Feld den Photoeffekt im Wesentlichen erklärt, und dieser daher nicht als Indiz für die Quantennatur des elektromagnetischen Feldes taugt.

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Neutrinowind
Gast





Beitrag Neutrinowind Verfasst am: 26. März 2017 22:55    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

Neutrinowind ging's ja nicht darum, dass das konzeptionell perfekt ist, sondern im Gegenteil darum, dass bereits dieses einfache Modell mit quantenmechanischer Behandlung des Elektrons plus klassischem elektromagnetischen Feld den Photoeffekt im Wesentlichen erklärt, und dieser daher nicht als Indiz für die Quantennatur des elektromagnetischen Feldes taugt.


Genau.

Der photoelektrische Effekt wird häufig in diesem Kontext angeführt, wobei ich es aus bereits genannten Gründen für problematisch halte. Besonders in der Schule ist dies eines der ersten Experimente, welches man hinsichtlich der Quantennatur des Lichts kennenlernt.
Besser finde ich, wenn man stattdessen das plancksche Strahlungsgesetz als Indiz für die Quantennatur heranzieht.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8575

Beitrag jh8979 Verfasst am: 26. März 2017 23:42    Titel: Antworten mit Zitat

Seh ich immer noch anders:
Auch in der QM kann ein Elektron beim photoelektrischen Effekt eine beliebige Energie aufnehmen (vorausgesetzt es ist genug um das Metall zu verlassen). Die Tatsache, dass es dies abhängig von der Intensität einer einfallenden EM-Welle nicht tut, sondern nur von der Frequenz, ist ein starkes Indiz, dass die Energie in der EM-Welle quantisiert ist und dass diese "Energieportionen" von der Frequenz nicht der Intensität abhängen.

Dies ist vollkommen unabhängig davon wie man es eigentlich rechnet und zeigt dass sich EM-Wellen in diesem Experiment nicht wie klassische EM-Wellen verhalten.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 26. März 2017 23:51    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
... in der QM kann ein Elektron beim photoelektrischen Effekt eine beliebige Energie aufnehmen ... dass es dies abhängig von der Intensität einer einfallenden EM-Welle nicht tut, sondern nur von der Frequenz, ist ein starkes Indiz, dass die Energie in der EM-Welle quantisiert ist und dass diese "Energieportionen" von der Frequenz nicht der Intensität abhängen.

Das erschließt sich mir nicht aufgrund der Rechnung, sondern allenfalls "ex post".

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Dies ist vollkommen unabhängig davon wie man es eigentlich rechnet und zeigt dass sich EM-Wellen in diesem Experiment nicht wie klassische EM-Wellen verhalten.

Viel schlimmer: die klassischen elektromagnetischen Wellen geben überhaupt keine Energie ab.

Die Natur des elektromagnetischen Feldes in diesem Modell ist so seltsam, dass man daraus am besten gar keine Interpretation ableitet.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8575

Beitrag jh8979 Verfasst am: 26. März 2017 23:54    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
jh8979 hat Folgendes geschrieben:
... in der QM kann ein Elektron beim photoelektrischen Effekt eine beliebige Energie aufnehmen ... dass es dies abhängig von der Intensität einer einfallenden EM-Welle nicht tut, sondern nur von der Frequenz, ist ein starkes Indiz, dass die Energie in der EM-Welle quantisiert ist und dass diese "Energieportionen" von der Frequenz nicht der Intensität abhängen.

Das erschließt sich mir nicht aufgrund der Rechnung, sondern allenfalls "ex post".

Anders ausgedrückt: Das Spektrum der Elektronen ist in diesem Bereich kontinuierlich. Mein Punkt: Mit der Schroedinger-Gleichung für Elektronen gekoppelt an ein klassisches EM-Feld zu argumentieren, wie ihr es oben getan habt, führt nicht zu dem behaupteten Ergebnis, dass die Quantisierung von den Elektronen (oder deren SG) und nicht vom EM-Feld herrührt...
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2017 00:08    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Mit der Schroedinger-Gleichung für Elektronen gekoppelt an ein klassisches EM-Feld zu argumentieren, wie ihr es oben getan habt, führt nicht zu dem behaupteten Ergebnis, dass die Quantisierung von den Elektronen (oder deren SG) und nicht vom EM-Feld herrührt...

So hatte ich das auch nicht gemeint.

In der o.g. Berechnung existiert keine Quantisierung des elektromagnetischen Feldes und insbs. keine Photonen. Es existiert auch keine quantisierte Übertragung der Energie auf das Elektron, sondern lediglich eine Beziehung zwischen der Frequenz des elektromagnetischen Feldes und der Energie des Elektrons, das der rein klassischen Überlegung widerspricht.

Dieselbe Rechnung für das Wasserstoffatom führt auf die bekannten Auswahlregeln. Niemand leitet daraus die Existenz von Photonen ab, lediglich von quantisierten Energieniveaus im Wasserstoffatom.

Du einzige Schlussfolgerung die ich ziehe ist, dass das oben diskutierte Spielzeugmodell und demnach auch der Photoeffekt nicht geeignet sind, die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes zu zeigen, da letztere an keiner Stelle verwendet wird oder implizit enthalten ist.

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jh8979
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 27. März 2017 00:12    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:

In der o.g. Berechnung existiert keine Quantisierung des elektromagnetischen Feldes und insbs. keine Photonen. Es existiert auch keine quantisierte Übertragung der Energie auf das Elektron, sondern lediglich eine Beziehung zwischen der Frequenz des elektromagnetischen Feldes und der Energie des Elektrons, das der rein klassischen Überlegung widerspricht.

Seh ich auch so Thumbs up!
Zitat:

Du einzige Schlussfolgerung die ich ziehe ist, dass das oben diskutierte Spielzeugmodell und demnach auch der Photoeffekt nicht geeignet sind, die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes zu zeigen, da letztere an keiner Stelle verwendet wird oder implizit enthalten ist.

Das seh ich nicht so, da die Elektronen (vom EM-Feld) eben nur bestimmte Energie-"Portionen" aufnehmen können (obwohl sie hier durchaus andere Möglichkeiten haben könnten, anders als im H-Atom)...
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18003

Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2017 00:17    Titel: Antworten mit Zitat

Ich spreche vom kontinuierlichen Spektrum des H-Atoms, also der Ionisierung.
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jh8979
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Anmeldungsdatum: 10.07.2012
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Beitrag jh8979 Verfasst am: 27. März 2017 01:11    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich spreche vom kontinuierlichen Spektrum des H-Atoms, also der Ionisierung.

Sehe nicht wie das meinen Punkt ändert... (mein H-Atom-Kommentar bezog sich auf den diskreten Teil des Spektrums)
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
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Beitrag TomS Verfasst am: 27. März 2017 06:30    Titel: Antworten mit Zitat

Lassen wir doch das H-Atom in der Argumentation weg; ist m.E, irrelevant. Die Kernaussagen lautet

TomS hat Folgendes geschrieben:
In der o.g. Berechnung existiert keine Quantisierung des elektromagnetischen Feldes und insbs. keine Photonen. Es existiert auch keine quantisierte Übertragung der Energie auf das Elektron, sondern lediglich eine Beziehung zwischen der Frequenz des elektromagnetischen Feldes und der Energie des Elektrons, das der rein klassischen Überlegung widerspricht.

Du einzige Schlussfolgerung die ich ziehe ist, dass das oben diskutierte Spielzeugmodell und demnach auch der Photoeffekt nicht geeignet sind, die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes zu zeigen, da letztere an keiner Stelle verwendet wird oder implizit enthalten ist.
TomS
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Beitrag TomS Verfasst am: 02. Apr 2017 14:45    Titel: Zur Interpretation des Photoeffektes Antworten mit Zitat

Ich habe dazu eine weitere Diskussion geführt und weitere Hinweise auf Artikel erhalten, die zu derselben Schlussfolgerung gelangen: der Photoeffekt kann ohne Verwendung der Lichtquantenhypothese im Rahmen der nicht-relativistischen Quantenmechanik erklärt werden.

https://www.physicsforums.com/threads/interpretation-of-the-photoelectric-effect.909922/
https://www.physicsforums.com/insights/sins-physics-didactics/
https://physicsoverflow.org/27774/can-the-photoelectric-effect-be-explained-without-photons?show=27908#c27908

In Sommerfeld's "Atombau und Spektrallinien, Bd. II" you find an Article by Bethe as citation for the standard calculation about the photoelectric effect on atoms: H. Bethe, Über die nichtstationäre Behandlung des Photoeffekts, Ann. d. Phys. 4, 443 (1930)

L. Mandel and E. Wolf, Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press, 1995

Neumaier hat Folgendes geschrieben:
... Sections 9.1-9.5 show that the electron field responds to a classical external electromagnetic radiation field by emitting electrons according to Poisson-law probabilities, very much like that interpreted by Einstein in terms of light particles. Thus the quantum detector produces discrete Poisson-distributed clicks, although the source is completely continuous, and there are no photons at all in the quantum mechanical model. The state space of this quantum system consists of multi-electron states only. So here the multi-electron system (followed by a macroscopic decoherence process that leads to the multiple dot localization of the emitted electron field) is responsible for the creation of the dot pattern. This proves that the clicks cannot be taken to be a proof of the existence of photons.


Lamb hat Folgendes geschrieben:
A misconception which most physicists acquire in their formative years is that the photoelectric effect requires the quantization of the electromagnetic field for its explanation. [...] In fact we shall see that the photoelectric effect may be completely explained without invoking the concept of "light quanta."


Jedoch

Zitat:
One could therefore argue that the observations of the photoelectric effect were not enough to establish the existence of photons without the further verification of anticorrelations some years years later. This would be misleading, however. From the point of view of physicists reading Einstein's 1905 paper, before the quantum-mechanical nature of the atom had been established, a hybrid model such as Lamb's or the BKS theory was unavailable, and therefore the photoelectric effect really did require quantization of light. One could argue that, in the historical context of the period from 1913 (the Bohr model) to 1925 (Bothe), there was a viable BKS theory that avoided quantization of the electromagnetic field, but this is extremely misleading when modern authors such as Lamb fail to admit that nonconservation of energy was an ingredient.

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