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enrnv
Anmeldungsdatum: 18.02.2020
Beiträge: 1
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 enrnv Verfasst am: 18. Feb 2020 16:34 Titel: Elektromagnetische Welle/Licht im Magnetfeld |
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Meine Frage:
Ein Freund hat mich gefragt ob Licht durch Magnetfelder oder elektrische Felder beeinflusst werden kann.
Meine Ideen:
Ich bin gerade ein wenig verwirrt: Licht kann ja nach dem Teilchen-Wellen-Dualismus als elektromagnetische Welle oder als Photonen interpretiert werden. Interpretiert man Licht als Photonen wäre die Antwort aus meiner Sicht, dass Licht nicht durch Magnetfelder oder elektrische Felder beeinflusst werden kann, da Photonen ja keine Ladung besitzen und somit nicht an die Felder koppeln. Interpretiert man es jedoch als elektromagnetische Welle, könnte dann nicht ein externes Magnetfeld oder ein externes elektrisches Feld die elektromagnetische Welle beeinflussen?
Mit beeinflussen meine ich, dass sich z.B. das elektrische Feld der elektromagnetischen Welle und ein externes elektrisches Feld nach der Idee der Superposition aufaddieren.
Vielen Dank für die Antworten.
Willkommen im Physikerboard!
Ich habe Deine Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet.
Viele Grüße
Steffen |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18007
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| TomS Verfasst am: 18. Feb 2020 17:28 Titel: |
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Ignorieren wir zunächst den Welle-Teilchen-Dualismus, denn das ist ohnehin veraltet, und betrachten Licht zunächst rein klassisch als elektromagnetische Welle: diese werden durch die Maxwellschen Gleichungen beschrieben; die Gleichungen sind linear d.h. es sind beliebige, störungsfreie Überlagerungen möglich. Kurz: Licht wechselwirkt nicht mit Licht.
Schauen wir uns dann die Quantenelektrodynamik an: die QED enthält die o.g. Maxwellschen Gleichungen als klassische Näherung, darüberhinaus jedoch auch Quantenkorrekturen, u.a. die Photon-Photon-Streuung sowie die verwandten Delbrück-Streuung:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Two-photon_physics
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Delbr%C3%BCck_scattering
Kurz: Licht wechselwirkt mit Licht - allerdings handelt es sich dabei um winzige Korrekturen zur klassischen Physik.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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envrn
Gast
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| envrn Verfasst am: 18. Feb 2020 18:56 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | | Ignorieren wir zunächst den Welle-Teilchen-Dualismus, denn das ist ohnehin veraltet, und betrachten Licht zunächst rein klassisch als elektromagnetische Welle: diese werden durch die Maxwellschen Gleichungen beschrieben; die Gleichungen sind linear d.h. es sind beliebige, störungsfreie Überlagerungen möglich. Kurz: Licht wechselwirkt nicht mit Licht. |
Dem stimme ich zu, dies ist ja die Superposition von zwei elektromagnetischen Wellen. Gilt dies aber auch wenn eine elektromagnetische Welle mit z.B. einem externen Magnetfeld (durch einen Magneten hervorgerufen) überlagert wird? Also was passiert, wenn eine elektromagnetische Welle durch ein konstantes externes Magnetfeld propagiert? Haben wir dann auch eine Superposition vom variablen Magnetfeld der elektromagnetischen Welle und dem konstanten externen Magnetfeld (also summieren sich diese auf)? Falls ja, würde es ja bedeuten, dass die elektromagnetische Welle durch ein externes Magnetfeld manipuliert werden könnte.
Liebe Grüsse |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 18. Feb 2020 19:12 Titel: |
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Hallo,
| envrn hat Folgendes geschrieben: |
Dem stimme ich zu, dies ist ja die Superposition von zwei elektromagnetischen Wellen. Gilt dies aber auch wenn eine elektromagnetische Welle mit z.B. einem externen Magnetfeld (durch einen Magneten hervorgerufen) überlagert wird? |
Ja.
| Zitat: |
Also was passiert, wenn eine elektromagnetische Welle durch ein konstantes externes Magnetfeld propagiert? Haben wir dann auch eine Superposition vom variablen Magnetfeld der elektromagnetischen Welle und dem konstanten externen Magnetfeld (also summieren sich diese auf)?
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Ja.
| Zitat: |
Falls ja, würde es ja bedeuten, dass die elektromagnetische Welle durch ein externes Magnetfeld manipuliert werden könnte. |
Nein. Dazu müsste es eine Wechselwirkung geben, beispielsweise in der Form, dass die Welle in ihrer Richtung, Intensität o. ä. verändert würde. Gerade das ist aber, wenn wir im System der Maxwellgleichungen bleiben, nicht der Fall.
Was allerdings schon der Fall sein kann ist, dass die elektromagnetische Welle in Wechselwirkung mit Materie tritt, beispielsweise mit dem Elektromagneten.
Viele Grüße
Michael |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18007
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| TomS Verfasst am: 18. Feb 2020 19:35 Titel: |
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Die Superposition ohne wechselweise Beeinflussung gilt in der Maxwellschen Theorie uneingeschränkt, d.h. für elektromagnetische Wellen, statische elektrische und magnetische Felder sowie beliebige Kombinationen dieser Szenarien.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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envrn
Gast
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| envrn Verfasst am: 18. Feb 2020 19:58 Titel: |
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Vielen Dank euch beiden! |
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