EM-Welle oder Photonen?

rüdisüli · Anmeldungsdatum: 23.09.2015 Beiträge: 95

Theoretisch müsste auch eine EM-Welle (z.B. Rundfunk-Frequenz) aus Photonen bestehen. Ist das wirklich so?
(Sowohl theoretische als auch experimentell begründete Antworten würden mich interessieren.)

Klassisches EM-Wellen-Modell, z.B. für Funkwelle, kugelförmige Ausbreitung, ausgehend von Antenne bzw. Herz-Dipol:
Zu einem bestimmten Zeitpunkt und auf einer bestimmten Kugeloberfläche (bestimmter Radius zu Quelle) sind praktisch überall dieselben Beträge für E oder H (elektrische oder magnetische Feldstärke) vorhanden und messbar (z.B. mit einer Antenne). Für die Amplituden von verschiedenen Radien gilt das Abstandsgesetz (Proportionalität zu 1/r^2).

Photonen-Modell, gleiche Situation:
Keine konstanten Beträge für E oder H auf der hier betrachteten Kugeloberfläche. Beobachtbare bzw. messbare Impulse oder Signale wären für kleinere Radien variabel, bzw. sie wären für grössere Abstände zur Quelle nach dem Zufallsprinzip entweder vorhanden oder auch nicht, je nachdem ob der Messpunkt sich im Bereich eines Photons befindet oder nicht, wobei die Wahrscheinlichkeit ein Photon zu treffen bei grösser werdenden Abständen kleiner wird.

Welche Variante entspricht der beobachtbaren Realität?

rüdisüli · Anmeldungsdatum: 23.09.2015 Beiträge: 95

Kontinuierlicher Vektorraum oder Dispersion von Punktteilchen.
Gibt es keine AW auf diese Frage?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Warum sollten im Photonen-Modell nicht isotrope (konstant? wohl eher nicht, ist ja E-Dynamik, nicht Statik) Felder messbar sein? Geh mal davon aus, dass bei einem normalen Funksender unglaublich große Mengen an Photonen ausgesendet werden.
Richtig ist immer die Quantisierung, aber makroskopisch betrachtet hat man normalerweise immer eine so große Menge an beteiligten Quanten, dass sich die Effekte rausmitteln und deshalb das klassische Modell ausreicht.

Was das jetzt mit einem kontinuierlichen Vektoraum und/oder Dispersion zu tun haben soll, ist wieder ein anderes Thema. Ich befürchte, dass Du die Fachausdrücke falsch verstehst...

Gruß
Marco

Stolperstein · Anmeldungsdatum: 15.04.2013 Beiträge: 70 Wohnort: Erfurt

Die ganze Photonentheorie ist ein an den Haaren herbeigezogener Schwachsinn.
Es gibt keine Photonen oder Lichtteilchen.
Bei der Bidung der elektrischen Welle entsteht eine ausgesprochen hohe Energiedichte mit hohen elektrischen Feldern.
Dies kommt zustande, weil beim Durchgang der elektrischen Feldstärke durch den Nullpunkt einmal die elektrische Feldstärke zu Null wird und sich danach nur dreidimmensional ausbreiten kann, Aber die magnetische Welle zu diesem Zeitpunkt in seiner größten Blüte maximal Energie zur eletrischen Welle pumpt.
Es entsteht ein Power Point, der sich am ehesten beim Auftreffen auf Materie bemerkbar macht.
Noch ein Gedanke: In jeder Halbwelle befindet sich nach der Photonentheorie genau ein Photon. Bei hohen Frequenzen noch vorstellbar. Was ist denn nun bei Langwellen. Wird das eine Photon aufgebläht und über den Raum geschmiert. Dabei wird allgemein davon ausgegangen, dass die Abmessungen eines Photons äußerst gering sind und alle Photonen gleich sein sollen.
Tipp: Kopiert es euch raus, so lange es noch vorhanden ist, denn dieser Gedanke kratzt an den Grundlagen der Quantenphysik, die das Heiligtum der wissenschaftlichen Elite ist.
Damit fällt der Dualismus von Teilchen und Welle, und das darf nicht sein!

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18060