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THEMA: Ampitude des Lichts

Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 10:49 #33155

Hey,

eine kleine Idee von mir - auf die ich keine Antwort weiß - wenn eine Lichtwelle den Raum durchquert dann immer mit c, richtig?
Aber wird dem Photon Energie zugeführt, erhöht sich die Amplitudengänge. Kann diese Amplitude größer c * t werden und wenn ja sind dann Überlichtgeschwindigkeiten möglich?

Mit freundlichen Grüßen
Suchty
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Betreff des ThemasRelevanzDatum des letzten Beitrages
Gravitative Ablenkung des Lichts6.87Sonntag, 15 Juli 2018

Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 11:17 #33156

Sehr gut, dass Du das Amplitudenthema von Licht ansprichst. Theoretisch bräuchtest Du einen megastarken Laser. Nur dadurch könntest Du die vielen Photonen mit gleicher Frequenz und Wellenlänge dazu zwingen, in immer höheren Amplituden zu schwingen. Damit kannst Du bei der Amplitude ein Vielfaches der Wellenlänge erreichen. Da gibts aber mit Sicherheit ein Limit. Das Problem ist, dass die klassische Amplitude von mechanischen Wellen bei elektromagnetischen Wellen keine anschauliche Erklärung findet. Ich kenne ad hoc keine Formel, in der die örtliche Amplitude von EM-Wellen berechnet werden kann. Sie müsste sich zumindest theoretisch da befinden, wo das elektrische bzw. magnetische Feld am grössten ist. Ich könnte mir vorstellen, dass bei einem steigenden Amplituden-Wellenlängen-Verhältnis irgendwann die Energie so gross wird, dass Paarbildung einsetzt (m=E/c²). Die Formel für die Berechnung der Amplitude müsste also in etwa so aussehen (1.1):
\[A=k\cdot I\]
Ok, ich hab folgende Formel für die Intensität (Leistungsdichte, SI-Einheit: \(\frac{kg}{s^3}\)) von Licht gefunden (1.2):
\[I=\frac{c\epsilon_0}{2}{E_0}^2=\frac{c}{2\mu_0}{B_0}^2\]
Das Problem ist, dass die Maxima \(E_0\) und \(B_0\) keine Funktionen des Ortes sind. Also müssen wir selber was basteln. Die Konstante \(k\) (oder Konstanten) aus 1.1 müsste auf jeden Fall die Einheit \(\frac{s^3}{kg}\) haben. Wie die aussehen könnte, weiss ich noch nicht.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 13:39 #33165

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Huhu, das wird so nicht funktionieren, wo ist da Zeit bei einem Photon?..um Amplitude zu definieren.
also mit eine Amplitude muss man noch bei Photon nicht arbeiten da es eine Orts und Impuls Unschärfe aufweist, die sehr verstärkt sich in der Vorgehensweise der Messung manifestiert. Also ich bin der festen Überzeugung das es schwer ist mit etwas zu beobachten, was man eigentlich beobachten möchte.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 14:27 #33170

Chris schrieb: Huhu, das wird so nicht funktionieren, wo ist da Zeit bei einem Photon?

Zur Vereinfachung betrachte ich die Photonenüberlagerung als stehende Welle , also zeitunabhängig.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 14:40 #33172

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SuchtyTV:
Mit "Amplitudengänge" meinst du Schwingungen pro Sekunde? Also Frequenz?
c*t ist ein Weg, das ist weder ein Wert für die Amplitude, noch für die Frequenz.


Habe auch Fragen:

Huhu, das wird so nicht funktionieren, wo ist da Zeit bei einem Photon?

Wenn für den Beobachter für das Photon die Zeit stillsteht und für das Photon der Weg gleich Null ist,
wieso hat das Licht eine Frequenz?

Zu Amplitude:
Ist die bei Licht immer gleich, wenn ein Photon erzeugt wird?
Kann die anwachsen durch Überlagerung?
Ist dann die Energie nicht nur von der Frequenz abhängig?

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 14:53 #33176

sebp schrieb: Wenn für den Beobachter für das Photon die Zeit stillsteht und für das Photon der Weg gleich Null ist,
wieso hat das Licht eine Frequenz?

Das Photon hat eine gewisse Ausdehnung (Wellenlänge). Wenn es zwischen zwei Spiegeln ist, bildet es beim Hin- und Herwandern eine stehende Welle aus.

Zur Amplitude:
Ist die bei Licht immer gleich, wenn ein Photon erzeugt wird?

Bei gleicher Energie müsste auch die Amplitude gleich sein.

Kann die anwachsen durch Überlagerung?

Bei mehreren Photonen am selben Ort ja.

Ist dann die Energie nicht nur von der Frequenz abhängig?

Für die einzelnen Photonen ja.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 15:41 #33177

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Michael D. schrieb: Bei gleicher Energie müsste auch die Amplitude gleich sein.

Die Energie ist von der Amplitude unabhängig. Die Energie hängt allein von der Frequenz ab. Was du meinst, ist die Intensität. Also im Teilchenbild die Anzahl der Photonen, nicht ihre Energie.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 15:50 #33179

Ja, richtig. Die Amplitude und damit die Intensität ist bei gleicher Frequenz und Phasengleichheit von der Anzahl der Photonen abhängig. In dem Falle ist die Amplitude dann über Superposition eine Funktion des Planck'schen Wirkungsquantums.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 16:08 #33180

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Für mich, besser gesagt, gemäß dem was ich dazu las, gibt beim Photon die Amplitude die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Photons wieder (die Geschichte mit dem Betragsquadrat der Amplitude.
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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 16:17 #33181

Stimmt. Das ist natürlich richtig. So ist die derzeit gültige Interpretation der Quantenmechanik. Es ist eine Wahrscheinlichkeitsamplitude.

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Ampitude des Lichts 16 Mai 2018 17:12 #33183

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Michael D. schrieb:

sebp schrieb: Wenn für den Beobachter für das Photon die Zeit stillsteht und für das Photon der Weg gleich Null ist,
wieso hat das Licht eine Frequenz?

Das Photon hat eine gewisse Ausdehnung (Wellenlänge). Wenn es zwischen zwei Spiegeln ist, bildet es beim Hin- und Herwandern eine stehende Welle aus.

Das ist doch nicht wirklich eine Antwort auf meine Frage. Oder?

Nochmal zur Amplitude:
Licht ist doch eine EM-Welle, also besteht es aus elektrischen und magnetischen Feldern.
Die Amplitude müsste dann die Feldstärke sein?

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Ampitude des Lichts 17 Mai 2018 11:11 #33245

Quantenmechanisch gibt es eine Wahrscheinlichkeitsamplitude. Klassisch ist die Amplitude der Ort der maximalen Feldstärke. Aber wo ist der? Ich weiss nicht, wie man die Ortsabhängigkeit der Feldstärke berechnen kann. Vielleicht weiss es jemand hier im Forum?

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Ampitude des Lichts 18 Mai 2018 17:31 #33348

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Michael D. Wahrscheinlichkeitsfeld und Wirkungsfeld werden in der quantenmechanischen Wellenfunktion zusammengefasst und vereinheitlicht.

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