Haben Lichtteilchen/Wellen eine Frequenz? [Duplikat]

Ich habe zuerst nach der Antwort auf die Frage nach der Amplitude von Lichtwellen gesucht, aber eigentlich habe ich darüber nachgedacht, ob die Wellenlänge die einzige Eigenschaft eines einzelnen Lichtquants ist. Ich nehme an, die Richtung kann eine andere sein, da sie fokussiert werden kann.

Jetzt bezieht sich meine Frage nur auf die Wellenlänge ... haben Photonen tatsächlich eine Wellenlänge? Oder ist das nur eine Eigenschaft, die anhand von Wechselwirkungen mit anderen Teilchen gemessen werden kann (wie etwa das Photon den Zustand eines Elektrons beeinflussen kann)?

wenn es keine Frequenz hat, wie kann man dann die Energie eines einzelnen Photons messen, wie man in Planks Formel sehen kann. Denken Sie andererseits an die De-Broglie-Wellenlänge und suchen Sie bei Ihrer zweiten Frage nach dem photoelektrischen Effekt.
Was ich damals dachte (bevor ich QED von Feynman las), war, dass Licht eine Welle sein könnte – er sagt nein, es kommt in Teilchen vor. Also kommen diese Photonen einfach geradeaus? Oder vibrieren sie beim Gehen? Oder sind sie selbst die Schwingung (Störungen im „Stoff“)? Hoffentlich klärt das die Frage – und es ist in Ordnung zu sagen, dass wir noch nicht wissen, ob das die Antwort ist. Etwas muss dem Licht seine Wellenlänge geben (das ist dann die Energie?) Übrigens, ich bin kein Physiker, nur neugierig auf Physik.

Antworten (2)

Sie fragen nach der Wellenlänge, aber Ihre Frage ist ein nicht sehr gut gestelltes Problem. Dann sagen wir mal so: Aus einem einzelnen Photon können wir keinen Rückschluss auf seine Eigenschaften ziehen. Nur wenn wir den Strahl kennen, zu dem das Photon gehört, können wir die Wellenlänge (oder Wellenlängen siehe unten) kennen.

Als nächstes ist die Wellenlänge das Ergebnis der Strahlvorbereitung , sie ist nicht das Ergebnis des Messverfahrens . Um die Wellenlänge zu messen, führen wir verschiedene Experimente durch, zB typischerweise Interferenz, und zur Detektion interagieren die Photonen schließlich mit allen möglichen Materialien, zB durch den photoelektrischen Effekt. Aber noch einmal, bei der Vorbereitung legen wir die Wellenlänge fest.

Nun, ungefähr die Wellenlänge eines Strahls ist selten gut definiert, dh scharf . Sehen Sie sich ein paar Beispiele an:

1) thermisches Licht, das eine Mischung von Wellenlängen hat;

2) kohärentes Licht, das eine ziemlich geringe Wellenlängenstreuung hat;

3) ebene Wellen, die eine wohldefinierte Wellenlänge haben, aber eine Idealisierung sind - in der Praxis nicht wirklich realisierbar.

Daher haben der Strahl und damit die darin enthaltenen Photonen normalerweise praktisch keine genau definierte Wellenlänge.

Ich glaube nicht, dass das seine Frage wirklich beantwortet...
@ Sean und warum denkst du nicht, dass dies die Frage wirklich beantwortet? Können Sie etwas klarer sein? Ist die Frage nicht nach der Wellenlänge? Und ist nicht die Wellenlänge oder die Wellenlängen davon abhängig, wie wir das Wellenpaket präpariert haben?
@Sean bei einem zweiten Blick habe ich meine Antwort neu organisiert. Ich denke, die Antwort war in Ordnung, aber nicht richtig organisiert. Aber wenn Sie anders denken, können Sie mir klar sagen, warum?
Er fragt, ob ein einzelnes Photon eine Frequenz haben kann. Sie geben all diese Beispiele von Strahlen an, die eine Vielzahl von Frequenzen haben, und nehmen dann ein agnostisches "Wir können nicht wissen, welche Frequenz ein einzelnes Photon besitzt". Das ist irreführend. Wie könnte man sonst über die Energie eines einzelnen Photons sprechen?
@ Sean bitte schau dir die Frage an: "Ich habe eigentlich darüber nachgedacht, ob die Wellenlänge die einzige Eigenschaft eines einzelnen Lichtquants ist." Und als nächstes: „Haben Photonen eigentlich eine Wellenlänge? Oder ist das nur eine Eigenschaft, die anhand von Wechselwirkungen mit anderen Teilchen gemessen werden kann“ . Und meine Antwort lautet: "Nein, die Wellenlänge charakterisiert das Wellenpaket", und "sie wird bei der Präparation bestimmt, nicht durch Messung". Man präpariert ein Wellenpaket mit bestimmter Wellenlänge, Messung ist keine Präparation. Vielleicht sind Sie von früheren Problemen beeinflusst, aber dieses hier ist anders, wie es geschrieben ist .
@ Sean Ich wiederhole, durch Messen eines einzelnen Photons erfahren Sie nichts , Sie müssen den Strahl kennen, zu dem es gehört. Erinnere dich an den Zusammenbruch. Wenn Sie bei der Messung etwas Energie erhalten, bedeutet das nicht, dass es die Energie vor der Messung war.
Meine Antwort ist das Gegenteil von Sofias, aber seltsamerweise glaube ich nicht, dass einer von uns falsch liegt. Ich denke, Sofia ist nur ein bisschen weiter unten im Kaninchenbau als ich.

Ja, ein Photon wird durch seine Wellenlänge definiert, die auch direkt mit seiner Energie zusammenhängt.

Ich bin mir nicht sicher, was Sie unter Wechselwirkung mit anderen Partikeln verstehen, aber ein einfaches Glasprisma ist in der Lage, die verschiedenen Wellenlängen von weißem Licht in seine einzelnen Bänder zu zerlegen.

Die Wellenlänge eines Lichtphotons hängt mit seiner Energie durch die Plancksche Konstante zusammen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_constant

nein, tut mir leid, ein einzelnes Photon hat keine definierte Wellenlänge. Was ist ein einzelnes Photon? Eine ebene Welle, die sich über den ganzen Raum ausbreitet? Nur dann kann es eine wohldefinierte Wellenlänge haben.
Hat ein einzelnes Photon Energie?
Das gleiche Problem wie bei der Wellenlänge. Aber warum fragen Sie, es ist seltsam, Sie wissen, dass wir aus einem einzelnen Teilchen die Wellenfunktion nicht erraten können. Sie wissen, dass wir ein einzelnes Teilchen messen können und ein Ergebnis erhalten, das uns nichts Genaues sagt, und nur viele Messungen an identischen Teilchen würden zeigen, was das Wellenpaket ist. Und Sie wissen, dass in einem Wellenpaket viele Werte von enthalten sind k . Das Photon hat also keine genaue k . Nennen Sie mir das Wellenpaket und ich sage Ihnen den Erwartungswert von k , oder der Energie usw. Das ist richtig, eine einzelne Messung sagt nichts aus .
Das fragt der OP nicht. Das OP fragt: "Haben Photonen tatsächlich eine Wellenlänge?" Wie könnte die Antwort darauf „Nein“ lauten, wenn die Planck-Beziehung gültig ist?
Schauen Sie sich bitte genau die Frage an "Ich habe eigentlich darüber nachgedacht, ob die Wellenlänge die einzige Eigenschaft eines einzelnen Lichtquants ist ." Hat Planck es mit einem einzelnen Quant zu tun ? Wo hast du das gesehen?
Ja, schauen Sie sich die Frage an: "Jetzt bezieht sich meine Frage nur auf die Wellenlänge ... haben Photonen tatsächlich eine Wellenlänge?"
aber wenn Sie Zweifel an dem haben, was ich sage, glauben Sie doch an den neugierigen Geist, nicht wahr? Dann gehen Sie bitte in den hbar-Raum und sehen Sie, was er gesagt hat.
Ich habe sowohl über 1 Photon als auch über Photonen geantwortet . Was kann ich noch tun?
@Jiminiom - ich meine die Interaktion mit einem Elektron. Mein Verständnis als Laie ist, dass ein Lichtphoton von einer Quelle emittiert wird und mit Elektronen interagieren kann (von Elektronen absorbiert und emittiert wird). Ich kann mir ein einzelnes Photon vorstellen, das sich durch die Raumzeit bewegt, aber geht es geradeaus oder mit einer bestimmten Schwingung? Wenn mit Vibration, ist es dann einfach oder komplex? Bei einem Laser (fokussierte Einzelfrequenz) scheinen sich Photonen harmonisch zu bewegen ... aber sind es die Photonen, die bei f schwingen, oder werden sie bei f emittiert? Was gibt dem Licht seine Wellenlänge?
Haben Lichtteilchen/Wellen eine Frequenz? [Duplikat]
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