Können Photonen durch Schwingungen im elektromagnetischen Feld erzeugt werden?

Das Oszillieren eines Objekts im Wasser erzeugt darin Wellen. Das Schwingen eines Objekts in der Luft kann Schallwellen erzeugen. Ebenso können elektromagnetische Wellen erzeugt werden, indem man etwas (etwas, das mit dem Feld interagiert) im elektromagnetischen Feld zum Schwingen bringt?

Antworten (2)

Ja, genau das passiert, wenn eine Funkantenne zur Übertragung verwendet wird. Elektronen, die sich entlang der Antennendrähte bewegen, werden hin und her beschleunigt, und dies erzeugt elektromagnetische Wellen.

Die Photonenenergie bei Radiofrequenzen ist ziemlich klein, daher ist es schwierig, Quantenphänomene bei diesen Frequenzen zu messen. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Welle nicht quantisiert ist.

Ja. Das ist im Grunde die einzige Möglichkeit, elektromagnetische Wellen zu erzeugen. Geladene Teilchen interagieren mit dem elektromagnetischen Feld, und beschleunigende Ladungen erzeugen elektromagnetische Wellen.

Genau genommen kann elektromagnetische Strahlung immer dann entstehen, wenn eine Ladung ihren Zustand ändert. Klassisch entspricht dies nur der wahren physikalischen Beschleunigung, aber wenn die Quantenmechanik ins Bild kommt, beinhaltet sie auch die Vernichtung von Ladungen und dergleichen.

Nun, gibt es eine Einschränkung, dass Schwingungen mit nur einer bestimmten Amplitude erforderlich sind?
@Saptarshiarma Nicht wirklich. Unterschiedliche Amplituden verändern die erhaltene elektromagnetische Welle, aber jede Schwingung einer Ladung erzeugt elektromagnetische Wellen
Dann würde es reichen, einfach ein Objekt aufzuladen und es zu bewegen??
@Saptarshisarma Ja
Kann man auch Licht erzeugen?
@Saptarshisarma Licht ist nur eine Art elektromagnetische Welle, also ja. Praktisch ist das allerdings recht schwierig, weil sichtbares Licht eine extrem hohe Frequenz hat. Man muss also eine Ladung sehr schnell beschleunigen, um sichtbares Licht zu erzeugen.
EM-Wellen werden in einer LED erzeugt, ohne dass geladene Teilchen wesentlich beschleunigt werden.
@Chris Kein Physiker, aber ich glaube, ich erinnere mich, dass ich im Grundstudium gelernt habe, dass Licht auch durch Kollision / Vernichtung eines Positrons und eines Elektrons erzeugt werden kann. Ist das richtig?
@ThePhoton Ich würde nicht wirklich sagen, dass die Lochrekombination keine Beschleunigung beinhaltet - das Elektron springt plötzlich von einem Zustand hoher Energie in einen Zustand niedriger Energie.
@DavidReed Ja. Das ist ein Effekt in der QFT, der der klassischen Beschleunigung analog ist. In einem Formalismus der QFT ist die Vernichtung eines Elektrons und eines Positrons äquivalent zu einem Elektron, das auf einen Zustand beschleunigt wird, der sich zeitlich rückwärts bewegt.
@Chris, aber dieser Übergang beinhaltet nur eine sehr geringe Änderung der Dynamik.
Können Photonen durch Schwingungen im elektromagnetischen Feld erzeugt werden?
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