Warpgeschwindigkeit

[Phaidon]

anscheinend ja.

und er meint wohl echt photon statt proton.

[Millennium]

Die Frequenz ist, der Abstand der Wellenberge und Täler.

Ne du,

habe mir das jetzt mehrmals durchgelesen. Frequenz bedeutet meiner Meinung nach, wieviele Wellenberge, -Täler dich pro Zeit erreichen...
Deshalb habe ich angenommen, das Photon würde ein Berg und ein Tal sein. -> /\_ Und Wahrscheinlichkeit, weil ich Position und die Geschwindigkeit des Photons nicht zur gleichen Zeit erfahren kann, da -> Heisenberg-Unschärferelation... Da ich die Geschwindigkeit kenne - c - kann ich die Position nicht erfahren... Oder ist das Mist...? Ich erinnere mich, daß es hieß, Wellenberge hätten eine höhere Wahrscheinlichkeit als Täler... Daher diese Annahme.

/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\ -> hohe Frequenz (Blau: Abstand von Berg zu Berg: 400 nm)

__/--\__/--\__/--\ -> niedrige Frequenz (Rot: Abstand von Berg zu Berg: 700 nm)

Das ist die Wellenlänge, glaube ich...

Hey, ist doch klar! Stell dir ein Förderband vor. Dieses Förderband bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit. Auf diesem Förderband liegen unsere Energiepakete. Angenommen, wir können diese Pakete in verschiedenen Größen auf dem Band platzieren, wobei der Wert dieser Pakete der gleiche bleibt. Irgendwo zwischen Anfang und Ende des Bands siehst du nun diese Pakete an dir vorbeiflitzen. Sind sie groß, zählst du weniger von ihnen pro Zeit und mehr, wenn sie klein sind. Da die Pakete unabhängig von ihrer Größe den gleichen wert haben, nimmst du die gezählte Menge pro Zeit mal diesen Wert und bekommst ein Ergebnis.

Die Geschwindigkeit des Bands ist c, die Größe der Pakete ist die Wellenlänge, der Wert der Pakete ist das Wirkungsquantum, gezählte Menge pro Zeit die Frequenz und das Ergebnis ist die Energiemenge.

EDIT: Das Photon sieht dann NICHT so -> /\_ sondern so -> \_/ aus. Wobei das eine Wahrscheinlichkeitskurve ist, auf der man das Photon finden könnte...?

Äh, ja. Dann wäre aber die Kurve eine Linie... und zwar bei Wahrscheinlichkeit Null... Da ich ja die Geschwindigkeit kenne... Ok, das ist dann wohl Mist. Oder war es die "Richtung" und die Geschwindigkeit, die gemeinsam nicht festgestellt werden können? Der Vektor des Photons? Schrott, kommt das gleiche dabei raus. Nun gut, Wahrscheinlichkeit Null, da ich die Geschwindigkeit kenne, sie ist konstant.

Was ist dann diese Kurve? Ne Schwingung?

[Phaidon]

1. Also:

/\.../\.../\.../\...
...\/...\/...\/...\/

/\ <- Wellenberg

\/ -> Wellental

/\______
. \/

Entfernung von Linie zu Berg und Tal ist gleich groß und die Amplitude.

/\... Ist die Wellenlänge und die von mir angegebenen Länge in nm.
...\/

Wenn in der Sekunde 10 Wellenlängen "durch" sind hat man ne Frequenz von 10.

Da Licht aber im Vakuum immer "c" hat ist die einzige Möglichkeit in der gleichen Zeiteinheit mehr Wellenlängen durch zu kriegen die Wellenberge und Täler zu stauchen.

Deswegen sind bei einer höheren Frequenz die Wellenberge und Täler näher beieinander als bei einer niedrigen Frequenz.

2. Wirf doch nicht Partikeleigenschaften (Photon) und Welleneigenschaften (Berg) durcheinander.

3. Das mit dem Potentialtopf hab ich nie ganz verstanden, aber du hast da auch einiges durcheinander gebracht.


edit: ich hab mal versucht mich an den Physikunterricht zu erinnern.

Ich glaube das Photon war das Lichteilchen, was "auf" der Welle "längläuft". Das fliegt quasi Schlangenlinien.

edit2:

Also nen Photon, wie auch nen Elektron "vibriert" immer. Springt also nach oben und nach unten/hüpft auf der Stelle.

Wenn dieses hüpfende Teil sich aber während des Hüfens vorwärtsbewegt sieht es so aus, als ob Schlangenlinien fliegen würde.-> Welle

[Millennium]

Wirf doch nicht Partikeleigenschaften (Photon) und Welleneigenschaften (Berg) durcheinander.

Der Dualismus @Welle & Teilchen ist doch gerade das Tückische bei der Sache. Du mußt dieses Zeug so sehen.

Die Erklärung des Photoeffekts war doch, das die Energie des Licht in Paketen unterwegs ist. Das Paket ist unser Teilchen. Der Quant. Ich glaube, im Lexikon steht, das Quant sei die kleinste unteilbare Energieeinheit in der Physik. Daher spricht man von Quäntelung. Wäre es ein Kontinuum, könntest du die Energie in immer kleinere Teile teilen.

Der Rest später, muz raus. N8

[Millennium]

/\... Ist die Wellenlänge und die von mir angegebenen Länge in nm.
...\/

Wenn in der Sekunde 10 Wellenlängen "durch" sind hat man ne Frequenz von 10.

Wellenlänge @ Wikipedia

Ok, habe dich falsch verstanden. Ich erinnerte mich, die Wellenlänge würde von der Spitze eines Bergs zum anderen gemessen. Daher -> \_/ Wobei Wikipedia meint -> /\_ sei das gleiche. Stimmt ja auch. Wenn ich -> \_/ schreibe, habe ich den Berg in der "Mitte" geteilt und dazwischen ist das Tal.

Da Licht aber im Vakuum immer "c" hat ist die einzige Möglichkeit in der gleichen Zeiteinheit mehr Wellenlängen durch zu kriegen die Wellenberge und Täler zu stauchen. Deswegen sind bei einer höheren Frequenz die Wellenberge und Täler näher beieinander als bei einer niedrigen Frequenz.

Jo, indem ich die Wellenlänge kürzer mache - eben unsere kleinen Pakete auf dem Förderband. Sie liegen Seite an Seite und da das Förderband seine Geschwindigkeit beibehält, sehe ich mehr von den Kleinen als von den Großen in einer Zeit an mir vorbeilaufen. Die Kleinen haben eine höhere Frequenz als die Großen. Da der Wert der Pakete von deren Größe unabhängig ist, sehe ich in einer Zeit "mehr Energie an mir vorbeilaufen", wenn ich die kleineren Pakete beobachte.

3. Das mit dem Potentialtopf hab ich nie ganz verstanden, aber du hast da auch einiges durcheinander gebracht.

Was ist denn ein Potentialtopf? Kann man darin kochen? Neee, bin halt gut drauf. Erklär mir das Ding.

Ich glaube das Photon war das Lichteilchen, was "auf" der Welle "längläuft". Das fliegt quasi Schlangenlinien.

Also nen Photon, wie auch nen Elektron "vibriert" immer. Springt also nach oben und nach unten/hüpft auf der Stelle.

Wenn dieses hüpfende Teil sich aber während des Hüfens vorwärtsbewegt sieht es so aus, als ob Schlangenlinien fliegen würde.-> Welle

Hm, ich muß immer wieder daran denken, daß die Quantenmechanik eine Wahrscheinlichkeitsmechanik ist. Wir rechnen mit Wahrscheinlichkeiten. Weia, die Bücher habe ich vor langer Zeit gelesen, die Hälfte vergessen und (vielleicht) 1 % verstanden.

Soweit ich mich erinnere, halten sich Quanten an GARKEINE "Bewegungs"-Regeln... Mal sind sie hier und mal sind sie dort. Wir können nur ne Statistik führen und mit Wahrscheinlichkeiten rechnen. Daher auch meine Annahme, diese "Welle" sei eine Wahrscheinlichkeitskurve. Wahrscheinlichkeit, ausgedrückt durch Wellenfunktionen... äääh, ja. Und "anscheinend" funktioniert das sehr gut...

EDIT: Ich tippe mal ins Blaue... Nimm mal die Energie irgendeiner Elektromagnetische Strahlung und teil sie durch die Frequenz. Das Ergebnis müßte das Wirkungsquantum sein. Die Frequenz gibt dir dann nämlich die Zahl der Photonen pro Zeit an.

Frequenz mal Wellenlänge müßte dann die "Gesammtlänge" ->

\_/\_/\_/\_/\_/\_/\_/
|--Gesammtlänge---|

der Strahlung sein, die dich in einer Zeit passiert hat, wenn du "transparent" für sie warst...

[Phaidon]

paar bilder

[Millennium]

Und? Könnte es denn nicht die Wahrscheinlichkeit sein, das Photon zu einer Zeit an einer Stelle zu erwischen? Steht irgendwo geschrieben, das Photon würde bei einer solchen Bewegung beobachtet - oder an den Stellen festgenagelt - worden sein? So, das man genaue Regeln aufstellen kann? Was meinst du wohl, wieso der Transporter mit einer "Schärfe" auf Quantenniveau arbeitet? *g* Und die StarTrek-Macher der Frage wie der Heisenberg-Unschärferelation-Kompensator ausweichen?

[Phaidon]

Das Problem ist, man weiß nicht wo auf dieser Linie sich das Photon befindet. Das kann man nicht feststellen.

[Millennium]

So, Mittagspause ist vorbei. Tscha, sieht schön aus der Punkt. Mach mal eine solche Grafik des weißen Lichts. Das würde mich interessieren. Bis später.

[Phaidon]

Wegen des Potentialtopfes, man will mit einer hohen Wahrscheinlichkeit den Ort eines Photonen bestimmen:

Im Grundkurs haben wirs nur eindimensional gemacht, der Lk 2dimensional.

Also, wir haben einen "Topf" dessen Wände Spiegel sind:

|<-linke innere Wand rechte innere Wand->|

Die haben genau den Abstand, dass die Wellen wenn sie gespiegelt werden Deckungsgleich mit den anderen sind.

|/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\|

Also links geht die Welle los nach rechts und geht von rechts genau den gleichen Weg wie es gekommen ist, genau die gleichen Bögen.

Der Einfachhalt halber sperrenw ir nur einen Wellenberg ein (Topf kleiner):

|/\|

Weil ich nur nen Grundkurs war ham wir gesagt wir betrachten die Bahn nicht als Wellenbahn sondern vereinfacht als Linie

|--|

Nun wollen wir berechnen, wo die Wahrscheinlichkeit am höchsten ist auf dieser Linie ein Photon zu finden. Und die Wahrscheinlichkeit sieht so aus, dass die höher ist wenn nen Maximum oder Minimun da ist als sonst.

Wenn wir die Wahrscheinlichkeit auf der vereinfachten horizontalen Linie ein Photon anzutreffen grafisch einzeichnen bekommen wir so eine Kurve raus:

|/\|


Das ganze mit 2 Wellenbergen im Detail:

|/\..../\...|Bahn der Photonen die an den Wänden reflektiert werden und
|...\/....\/|dabei immer so das sie den gleichen Weg nehmen. (stehende Welle)

|--------| Weil ich nur Grundkurs war vereinfachen wir die Bahn auf ne Linie

Die Wahrscheinlickeit bei einem Ort der Linie auf ein Photon zu treffen ist bei den Orten höher als beim Rest, wo bei der Wellenbahn ein Extremwert, Maximum oder Minimum vorliegt.

Wenn ich jetzt einen Graphen der Wahrscheinlichkeit auf der Linienbahn ein Photon anzutreffen (oben hoch, unten niedrig) zeichnen würde würde er so aussehen.

(Also nicht die Wahrscheinlichkeit oben und unten ein Photon anzutreffen ist höher sondern an den Orten der graden Linie, wo im Orginal nen Berg oder Tal ist, ist die Wahrscheinlichkeit höher nen Photon zu finden)

|/\ /\ /\ /\|

edit:

weißes Licht sind mindestens 3 parallele Wellen, Rot, Blau und Gelb. Bei echten Licht alle. Weißes Licht entsteht wenn diese 3 oder alle Farben so ebg aneinander liegen, dass unser Auge es nicht mehr schafft es zu trennen.
z.B. die farbigen TV Schirme in Stadien haben für jeden "Pixel" 3 Lampen (Rot, Blau und Gelb), die dicht nebeneinander sind. Für weiß schaltet man alle 3 Lampen an und ab 20 m Entfernung sieht man nicht mehr nen rotes, gelbes und blaues Licht sondern nur noch einen weißen Lichtpunkt.

[Harmakhis]

Also nur mal so, ein Photon ist nicht ein ominöses Energieteilchen, dass sich auf der Wellenbahn des Lichts entsprechend der Frequenz bewegt, sonder ein Photon ist mit einem Quant gleichzusetzen, einem Energiepaket aus einer bestimmten Anzahl von Wellentälern und Bergen.

Könnte man bzw. würde man es nicht gleichsetzen, wäre da ja nichts mehr mit Teilchen-/Wellendualismus.

Die Unschärfe hat erstmal nichts mit den Photoneigenschaften speziell zu tun, sondern liegt allgemein allen Teilchen zugrunde, was aber nicht heißt, dass man nicht feststellen kann, wo genau ein Teiclhen zum Zeitpunkt x ist.
Bei der Unbestimmtheit der Teilchen ist das Problem, dass man Impuls UND Ort nicht gleichzeitig feststellen kann. Je genauer das eine bestimmt wird, umso ungenauer wird das andere.
Allerdings darf man das nicht mit dem Phänomen verwechseln, dass ein Teilchen bzw. genauer dessen Wellencharakter sich verändert, wenn man es beobachtet. Das sind zwar verwandte Phänomene, aber nicht die gleichen.

[Phaidon]

Aber meine Potentialtopferinnerung war richtig?

Problem dabei war, dass wir immer zwischen Elektron und Photon gewechselt haben.

Also ein Photon ist die Energie einer beliebigen Anzahl von Wellenlängen als "Objekt" zusammengefasst? Aber es bewegt sich auf der der Wellenbahn?

[Harmakhis]

Nein, ein Photon bewegt sich wie ein Teilchen: gradlinig. (Zumindest solange keine starke Gravitation dies verhindert)

Es gibt keine Wellenbahn. Entweder gibt es eine Welle oder ein Photon, dass bildlich gesprochen eine Zusammenfassung von Wellen als Quantenpaket ist. Aber selbst die Wellen bewegen sich ja nicht auf einer Wellenbahn, sondern in einer geraden Linie. (Bzw. das ist natürlich auch irgendwo Definitionssache, aber wenn die Welle als ganzes nimmt bewegt sich nicht "wellenförmig", also springt nicht hoch und runter, die einzelen Störungen des EM-Feldes machen natürlich schon eine Wellenbewegung...)

Oder schonmal einen wellenförmigen Lichtstrahl gesehen? Welle=Photon, um es mal stark zu vereinfachen.

Und generell könnte ihr schon zwischen einem Elektron und einen Photon wechseln, das sind beides Quantenobjekte, denen man sowohl Teilchen- wie Wellencharakter zuschreiben kann.

[Phaidon]

Und warum ist dann die Wahrscheinlichkeit ein Photon da anzutreffen, wo die Welle nen Extremwert hat größer als da wo es nicht der Fall ist?

Problem hab ich dann nur mit der Sache, dass mir die Lehrerin das Zustandekommen der Wellenbewegung grade durch das auf und ab hüpfen eines Elektrons in der Atomhülle erklärt hat, was in der Bewegung wie ne Welle aussieht. Das hatten wir dann aufs Photon übertragen.

[Harmakhis]

Und warum ist dann die Wahrscheinlichkeit ein Photon da anzutreffen, wo die Welle nen Extremwert hat größer als da wo es nicht der Fall ist?

Problem hab ich dann nur mit der Sache, dass mir die Lehrerin das Zustandekommen der Wellenbewegung grade durch das auf und ab hüpfen eines Elektrons in der Atomhülle erklärt hat, was in der Bewegung wie ne Welle aussieht. Das hatten wir dann aufs Photon übertragen.

Entweder hat deine Lehrerin oder du was vertauscht. Die Wellenberge eines Photons, als dessen Beschreibung als Frequenz sagt nichts über die Wahrscheinlichkeit aus, wo man es antreffen kann.

Bei einem Elektron z.B. kann man aber eine "Wahrscheinlichkeitskurve" aufzeichenen, die einem sagen kann, wie wahrscheinlich es ist, ein Elektron an einer Stelle im Atom anzutreffen.

Das hat aber mit dem Wellen-/Teilchendualismus soweit ich mich erinnern kann nichts zu tun. Die Welle ist ja kein Ausdruck der Wahrscheinlichkeit des Teilchens, sondern die Welle ist das Teilchen, sozusagen das Abbild des Teilchen als Frequenz der Energie.
Man kann ja sogar Menschen theoretisch eine Wellenlänge zuordnen - und da wird keiner behaupten, dass es hier um die Wahrscheinlichkeit geht, wo man mich antreffen kann.

(Ich muss allerdings zugeben, dass meine letzte Unterrichtseinheit Quantenmechanik nun schon ein starkes Jahr her ist, aber ich glaube soweit stimmt das schon noch mehr oder weniger. Im Zweifelsfall würde ich einfach mal recherchieren.)