Was genau ist die Frequenz der Lichtzählung?

Licht (wie jede elektromagnetische Strahlung) hat bestimmte Frequenzen. Wenn Sie also am sichtbaren Spektrum (z. B. 300 THz) teilnehmen, was genau passiert dann 300 Billionen Mal pro Sekunde?

Ist es so einfach wie eine tatsächliche Welle mit einer Wellenlänge und damit einer Frequenz, oder ist die Welle ein Nebeneffekt oder eine mathematische Darstellung von etwas Grundlegenderem?

Antworten (2)

Licht wurde mit elektromagnetischen Wellen identifiziert, als Maxwell kombinierte, was die Physiker als magnetische und elektrische Felder kannten, die Daten mit verschiedenen Gesetzen übereinstimmten,

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Elektromagnetische Wellen kann man sich als sich selbst ausbreitende transversal oszillierende Wellen elektrischer und magnetischer Felder vorstellen . Diese 3D-Animation zeigt eine linear polarisierte Welle, die sich von links nach rechts ausbreitet. Die elektrischen und magnetischen Felder in einer solchen Welle sind in Phase miteinander und erreichen Minima und Maxima zusammen.

Du fragst:

Ist es so einfach wie eine tatsächliche Welle mit einer Wellenlänge und damit einer Frequenz, oder ist die Welle ein Nebeneffekt oder eine mathematische Darstellung von etwas Grundlegenderem?

Auf der Ebene der klassischen Physik lautet die Antwort, wenn Sie mathematische Formulierungen „Imagination“ wie im Bild oben nennen möchten, dass die mathematische Darstellung als Wellen unterschiedlicher elektrischer und magnetischer Felder zu den Daten passt.

Es gibt den grundlegenderen Aspekt des Lichts, der nicht durch Maxwells Gleichungen erklärt werden konnte, die Quantisierung des Lichts. Das klassische Licht ist aus sehr vielen Energiephotonen aufgebaut H ∗ v Wo v ist die klassische Lichtfrequenz. Die Photonen sind quantenmechanische Teilchen des Standardmodells der Teilchenphysik. Die Quantenfeldtheorie ist notwendig, um zu verstehen, wie dies geschieht, es ist keine einfache Addition, sondern eine quantenmechanische Überlagerung von Photonen. Dieses Experiment Einzelphotonen am Stück zeigt, wie die Interferenz des klassischen Lichts aus der Addition einzelner Photonen entsteht.

Denken Sie daran, dass die Vektoren in dem netten animierten Diagramm die Stärke und Richtung von Feldern an Punkten entlang einer Linie darstellen. In diesem Fall nur parallel zur y-Achse.
@RWBird Stimmt das? Der Wikipedia-Artikel zur Polarisierung des Lichts scheint zu widersprechen.
@ wizzwizz4 Soweit ich sehen kann, ist alles in RWBirds Kommentar korrekt. Welcher Teil des Wikipedia-Artikels widerspricht Ihrer Meinung nach dem?
@ChrisLong „Eine elektromagnetische Welle wie Licht besteht aus einem gekoppelten oszillierenden elektrischen Feld und einem magnetischen Feld, die immer senkrecht zueinander stehen.“
@wizzwizz4 - RW Bird sagt, dass die Linie, entlang der sich die Welle ausbreitet, parallel zur y-Achse ist, aber auch und was noch wichtiger ist, dass diese Felder eine Ausrichtung und eine Größe (in Bezug auf ihre Auswirkungen) haben, sich aber nicht erstrecken im wahrsten Sinne des Wortes seitlich in den Raum "raus" (dh der 1D-Fall erfordert keine zusätzlichen Dimensionen). Sie sind innerhalb eines "inneren" mathematischen Raums, der jedem Punkt zugeordnet ist, senkrecht zueinander. Im 3D-Fall könnte eine solche ebene Welle jeden Punkt des 3D-Raums füllen (siehe Bilder hier ).
@wizzwizz4 Die obige Animationsshow befindet sich auf einem Strahl, Strahl, der als Richtung der Em-Welle definiert ist. die Schwankungen hängen mit dem Punkt auf dem Strahl zusammen, sind aber nur Werte des elektrischen und magnetischen Felds, keine räumlichen Schwankungen. Deshalb steht in der Bildunterschrift "stell dir vor"

Sie haben Recht, es gibt eine tatsächliche Welle und die Frequenz ist die Anzahl der Wellenfronten, die pro Zeiteinheit einen festen Punkt passieren. Die Wellen sind Wellen in den elektrischen und magnetischen Feldern.

Wenn wir von Photonen als Lichtteilchen sprechen, ist dies die quaternechanische Beschreibung, bei der alle Teilchen tatsächlich sowohl wellen- als auch teilchenähnliche Eigenschaften haben.

Was genau ist die Frequenz der Lichtzählung?
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