RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Wie entsteht ein Photon?
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik
Autor Nachricht
PlacidHysteria



Anmeldungsdatum: 10.10.2021
Beiträge: 1

Beitrag PlacidHysteria Verfasst am: 10. Okt 2021 02:49    Titel: Wie entsteht ein Photon? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Also gut.
Na klar. Eine Taschenlampe. Oder die Sonne. Daher kommen Photonen. Aber wie entsteht ein Photon?
Gerne auch mit komplexen mathematischen Formeln.
Gibt es dazu einen äquivalenten Ablaufplan wie bei der Biosynthese von Proteinen?
Oder gilt das noch als Forschungsterritorium mit haufenweise Theorien?

Meine Ideen:
Meine Ideen?
Puh. Iwas mit Quarks und Quanten?
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 10. Okt 2021 12:01    Titel: Photon Antworten mit Zitat

Das Photon,auch Lichtquant,gehört zu den Elementarteilchen,zu denen auch die Quarks zählen,ist aber masselos.
Das Photon wird nicht aus anderen ,"kleineren" Teilchen zusammengesetzt,sondern entsteht in verschiedenen Prozeßen.
Da das Licht auch als Teil des elektromagnetischen Spektrums betrachtet wird,solltest du dich mit Welle-Teilchen-Dualismus ebenfalls vertraut machen.
Was ist dein physikalischer/mathematischer Hintergrund?

Füsik-Gast.
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 1360

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 10. Okt 2021 13:36    Titel: Antworten mit Zitat

Photonen entstehen auf vielfältige Weise, z.B. wenn sich die elektronische Konfiguration eines Atoms ändert oder wenn sich ein Elektron und ein Positron gegenseitig auslöschen.

Kurt hat Folgendes geschrieben:

Ganz einfach, es gibt kein Photon.
Dabei handelt es sich um ein reines Gedankenkonstrukt.


Ich glaube, bei dir handelt es sich um ein reines Gedankenkonstrukt.

Viele Grüße,
Nils

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
Kurd_Istan
Gast





Beitrag Kurd_Istan Verfasst am: 10. Okt 2021 15:45    Titel: Antworten mit Zitat

Photonen sind die Autauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung und somit Elementarteilchen. Entstehen bei Änderungen durch elektromagnetische Wechselwirkung das kann alles möglich sein.

Aber Kurt hat auch nicht ganz unrecht, sehen kann man Photonen nicht, nur indirekt mit nem Geigerzähler oder einen Fotofilm zB.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 14404

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Okt 2021 20:06    Titel: Antworten mit Zitat

So, kurz mal den ganzen Quatsch weggeräumt.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Gastantwortet
Gast





Beitrag Gastantwortet Verfasst am: 10. Okt 2021 20:15    Titel: Re: Wie entsteht ein Photon? Antworten mit Zitat

PlacidHysteria hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Also gut.
Na klar. Eine Taschenlampe. Oder die Sonne. Daher kommen Photonen. Aber wie entsteht ein Photon?
Gerne auch mit komplexen mathematischen Formeln.
Gibt es dazu einen äquivalenten Ablaufplan wie bei der Biosynthese von Proteinen?
Oder gilt das noch als Forschungsterritorium mit haufenweise Theorien?

Meine Ideen:
Meine Ideen?
Puh. Iwas mit Quarks und Quanten?


Irgendwas mit Quantenfeldtheorie bzw. Quantenelektrodynamik

z.B.:

***.youtube.com/watch?v=uJXBRlXyH44
***.youtube.com/watch?v=yXcOSo3treE
Kurd_Istan
Gast





Beitrag Kurd_Istan Verfasst am: 12. Okt 2021 03:00    Titel: Antworten mit Zitat

Wieso landed man eigentlich bei 95% aller physikalischen Fragen letztendlich bei der Quantenmechanik
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 12. Okt 2021 11:23    Titel: QM Antworten mit Zitat

Es kommt doch daruaf an,was man mit einer Frage zu einem Problem erfahren will.Für Aufgaben der klassischen Mechanik,Hydrodynamik o.a. muß man nicht auf Quantenebene rechnen/erklären.
Wenn es jedoch um eine Frage wie hier nach der Entstehung oder Natur des Photons geht,wird man zwangsläufig bei QM landen,da sich solche Fragen nur in diesem Kontext erklären lassen.
Wo ist das Problem?
Ich fände es nicht sinnvoll,wenn alle physikalischen Fragen auf einer quantenmechanischen Ebene gelöst werden sollen.

Füsik-Gast.
gast_free



Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 84

Beitrag gast_free Verfasst am: 13. Okt 2021 13:52    Titel: Antworten mit Zitat

Naive Antwort:
Photonen entstehen, wenn sich Masse in Energie verwandelt. Paradebeispiel ist das Zusammentreffen eines Materieteilchens mit seinem Antiteilchen. Zum Beispiel ein Elektron und ein Positron. Es entstehen zwei hochenergetische Photonen die senkrecht zueinander davon fliegen.

Photonen entstehen, wenn in einer Atomschale Elektronen auf ein niedrigeres Energieniveau wechseln. Auch hierbei verliert das Atom Masse. Ähnliches gilt auch, wenn im Atomkern sich der Energetische Zustand verändert.

Photonen entstehen auch beim Abkühlen von Körpern. Dies wird dann Wärmestrahlung genannt. Tatsächlich verlassen einzelne Energiepakete in Form von Photonen den Körper. Auch dies hat Auswirkungen auf die Körpermasse.

Bei allen Umwandlungen bleibt die Energie, Impuls und die Ladung erhalten.

Ergänzung:
Beim Beschleunigen von Ladungsteilchen werden auch Photonen erzeugt.

Konkret beim Abbremsen von Elektronen an der Kathode einer Röntgenröhre (Bremsstrahlung) oder bei Elektronen im Betatron oder Synchrotron wo sie durch Magnetfelder auf einer Kreisbahn gehalten werden entstehen Photonen genannt Synchrotron oder Betatronstrahlung. Auch das fliegen auf einer Kreisbahn ist ein Zustand ständiger Beschleunigung.


Zuletzt bearbeitet von gast_free am 14. Okt 2021 06:50, insgesamt einmal bearbeitet
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 1360

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 13. Okt 2021 15:22    Titel: Antworten mit Zitat

gast_free hat Folgendes geschrieben:
Photonen entstehen, wenn sich Masse in Energie verwandelt.


Ein Gegenbeispiel wäre ein Energie- und damit Masseverlust durch Wärmeleitung.

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 13. Okt 2021 16:37    Titel: Energie Antworten mit Zitat

Nach der Lichtquantenhypothese kann dem Licht Teilchencharakter zugewiesen werden.Diese Teilchen "transportieren" jeweils eine bestimmte Menge Energie,die man als "Energiepaket" bezeichnen kann.
Das unterscheidet das Bild von dem des Lichts als elektromagnetische Welle.
Die Quantelung des Lichts bildet die Grundlage für den von Einstein beschriebenen photoelektrischen Effekt.
Damit sollte das
Zitat:
Was sind Energiepakete?
eigentich geklärt sein,wenn man sich auf die heute allgemein akzeptierten Grundlagen der Physik mit der QM u.ä. einläßt.

Füsik-Gast.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6956
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 13. Okt 2021 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Damit sollte das
Zitat:
Was sind Energiepakete?
eigentich geklärt sein,


Das Kommentar auf welches du dich beziehst habe ich "entsorgt", da die jüngere Vergangenheit gezeigt hat, dass aus dieser Art von Diskussion außer viel sinnlosem Geschreibsel nie etwas rauskam. Privattheorien von Crackpots haben hier keinen Platz.

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 589

Beitrag Qubit Verfasst am: 13. Okt 2021 22:02    Titel: Re: Wie entsteht ein Photon? Antworten mit Zitat

PlacidHysteria hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Also gut.
Na klar. Eine Taschenlampe. Oder die Sonne. Daher kommen Photonen. Aber wie entsteht ein Photon?
Gerne auch mit komplexen mathematischen Formeln.
Gibt es dazu einen äquivalenten Ablaufplan wie bei der Biosynthese von Proteinen?
Oder gilt das noch als Forschungsterritorium mit haufenweise Theorien?

Meine Ideen:
Meine Ideen?
Puh. Iwas mit Quarks und Quanten?


"Photonen" entstehen dann, wenn elektromagnetische Felder mit (atomarer) Materie wechselwirken. Sie sind dann die "Quanten" des elektromagnetischen Feldes. Darüberhinaus spielen sie auch eine Rolle als "virtuelle Photonen", als Quanten von Vakuumfluktuationen. Energie fliesst auf mikroskopischer Ebene nur quantisiert aus/ins elektromagnetische Feld.
Kurd_Istan
Gast





Beitrag Kurd_Istan Verfasst am: 13. Okt 2021 23:36    Titel: Antworten mit Zitat

Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 1360

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 13. Okt 2021 23:38    Titel: Antworten mit Zitat

Kurd_Istan hat Folgendes geschrieben:
Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?


Beobachten heißt in der Physik messen. Und hier ist die Antwort ein klares Ja: Stichworte: Photoeffekt, Einstein, Nobelpreis.

Viele Grüße,
Nils

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
gast_free



Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 84

Beitrag gast_free Verfasst am: 14. Okt 2021 07:02    Titel: Antworten mit Zitat

Kurd_Istan hat Folgendes geschrieben:
Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?


Es lassen sich einzelne Photonen nachweisen. Sie wechselwirken z.B. mit Materie. Hier kann verschiedenes passieren. Es kann ein Elektron aus einer Metalloberfläche heraus reißen. Oder es kann einen Photofilm schwärzen. Es kann auch im Auge als Lichtblitz wahrgenommen werden. Nach dieser Wechselwirkung ist es allerdings verschwunden. Es ist kollabiert.

Zum Nachweis einzelner Photonen wurden z.B. Photomultiplier entwickelt. Hier wird das schwache Wechselwirkungssignal eines einzelnen Photons extrem verstärkt.

Also solange das Photon unterwegs ist, kann man es nicht sehen oder messen. Wenn man es sieht oder misst, zerstört man es sofort.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6956
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 14. Okt 2021 08:58    Titel: Antworten mit Zitat

Kurd_Istan hat Folgendes geschrieben:
Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?

Das menschliche Auge kann einzelne Photonen wahrnehmen:
https://www.nature.com/articles/ncomms12172.pdf

Darüber hinaus können Photonen routinemäßig gemessen bzw. experimentell registriert werden.

Was du unter "Beobachten" verstehst, sei mal dahingestellt. Du meinst aber hoffentlich nicht, ob man eine eventuelle Kugelgestalt des Photons im Mikroskop "sehen" kann und ob es dann rot oder grün lackiert ist - je nach Wellenläge. Wenn das deine Vorstellungh von Physik ist, wird man dich wohl enttäuschen müssen. Big Laugh Insofern ist deine zitierte Frage irritierend, denn worauf willst du hinaus?

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Kurt



Anmeldungsdatum: 20.06.2021
Beiträge: 305
Wohnort: Bayern

Beitrag Kurt Verfasst am: 14. Okt 2021 12:48    Titel: Antworten mit Zitat

gast_free hat Folgendes geschrieben:
Kurd_Istan hat Folgendes geschrieben:
Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?


Es lassen sich einzelne Photonen nachweisen.


Wie und aus was werden denn diese erzeugt?

Kurt

_________________
Wir werden die Natur erst verstehen wenn wir kapieren wie genial einfach sie funktioniert.
Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 766
Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 14. Okt 2021 13:46    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Wie und aus was werden denn diese erzeugt?
Stranggepresst aus Photonenrohmaterial.
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 14. Okt 2021 13:49    Titel: Photon Antworten mit Zitat

Du kannst dich ja mal selbst einlesen in den radiaoktiven Zerfall,wo in einigen Prozessen Energie in Form von Gamma-Photonen abgegeben werden.
Wenn das deiner Vorstellung von Physik widerspricht,ist das dein Problem,aber sicher hier kein Anlaß mehr,den Versuch zu unternehmen,dir solches zu erklären.
Wer in einem anderen thread zum Schluß kommt,das es "Zeit" nicht gibt,
darf nicht auf allzu viel Verständnis stoßen,wenn es nicht gerade ein philosopisches Hauptseminar ist.

Füsik-Gast.
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 589

Beitrag Qubit Verfasst am: 14. Okt 2021 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
gast_free hat Folgendes geschrieben:
Kurd_Istan hat Folgendes geschrieben:
Das liest sich alles überaus sinvoll aber hat jemand ever so ein Energiepaket also ein Photon wirklich beobachtet?


Es lassen sich einzelne Photonen nachweisen.


Wie und aus was werden denn diese erzeugt?

Kurt


Sie sind Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes, die aus der Quantenatur der elektromagnetischen Wechselwirkungen folgen, also letztlich aus der Existenz des Wirkungsquantums.
Als grobe Analogie sind sie wie Wassertröpfchen Wasser, die du aber als ganze Tröpfchen schlucken musst.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik