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THEMA: Ist ein Photon ein Wellenpaket?

Ist ein Photon ein Wellenpaket? 21 Jul 2018 20:38 #37801

ra-raisch schrieb:

DeltaTee schrieb: Ich hab da wahrscheinlich was falsch verstanden, aber wenn man mit einem einzelnen Photon keine Information übertragen kann, funktioniert für mich die elektromagnetische Kraft nicht mehr, es sei denn, es bräuchte immer mindestens zwei Photonen als messenger.
Ich nehme an, meine laienhafte Definition von Information ist zu allgemein.

Die elektromagnetische Kraft wird dem Feld zugeordnet, das nicht erst mittels einer Welle übertragen werden muss. Sofern die Kraftübertragung wieder Bosonen zugeordnet wird, sind diese virtuell und unterliegen nicht den üblichen physikalischen Gesetzen.

ok, ok.
Da ich nicht weiß von welcher Information wir reden, nehme ich mal die kleinste Informationseinheit an, Ein Bit. (nein kein Bier)
Das kann ich mit einem einzelnen Photon übertagen, denn es ist entweder da oder nicht. Das ist genug Information um Planeten, Sonnensysteme oder ganze Galaxien zu vernichten, vorausgesetzt die Werkzeuge dazu warten auf dieses Signal aber das war ja nicht die Frage.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 21 Jul 2018 21:00 #37802

DeltaTee schrieb: Da ich nicht weiß von welcher Information wir reden, nehme ich mal die kleinste Informationseinheit an, Ein Bit. (nein kein Bier)
Das kann ich mit einem einzelnen Photon übertagen, denn es ist entweder da oder nicht.

Ein Photon hat mehr Info als ein bit, es ist analog, es hat eine stufenlose Frequenz ~ Energie, E = h·f.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 21 Jul 2018 22:34 #37804

ra-raisch schrieb: Ich habe Deinen Logikfehler oben aufgezeigt "achso, das war einfach, Dein Schluss ist falsch, w > H·B/2 wäre richtig"

Du hast gar nichts aufgezeigt. Alles Kauderwelsch. Wenn dann bitte Zeile für Zeile sauber den Logikfehler nachweisen. Mach mal ne saubere Beweisführung. Es fehlt der rote Faden.

ra-raisch schrieb: Ein Photon hat mehr Info als ein bit, es ist analog, es hat eine stufenlose Frequenz ~ Energie, E = h·f.

Na und, ein Photon hat trotzdem Bit-Charakter. Entweder, die Energie wird übertragen, oder nicht. Wie hoch die Energie ist, ist dabei völlig Piepe.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 21 Jul 2018 22:37 #37805

ra-raisch schrieb:

DeltaTee schrieb: Da ich nicht weiß von welcher Information wir reden, nehme ich mal die kleinste Informationseinheit an, Ein Bit. (nein kein Bier)
Das kann ich mit einem einzelnen Photon übertagen, denn es ist entweder da oder nicht.

Ein Photon hat mehr Info als ein bit, es ist analog, es hat eine stufenlose Frequenz ~ Energie, E = h·f.

Und mit mehr als einem Bit kann man kein Bit, also keine Information übertragen? :huh:

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 00:05 #37809

DeltaTee schrieb: Und mit mehr als einem Bit kann man kein Bit, also keine Information übertragen? :huh:

kannst Du machen, klar, der Rest ist dann redundant. Wozu willst Du Info übertragen? Hat das mit dem Thread zu tun?

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 00:10 #37811

Michael D. schrieb:

ra-raisch schrieb: Ich habe Deinen Logikfehler oben aufgezeigt "achso, das war einfach, Dein Schluss ist falsch, w > H·B/2 wäre richtig"

Du hast gar nichts aufgezeigt. Alles Kauderwelsch. Wenn dann bitte Zeile für Zeile sauber den Logikfehler nachweisen. Mach mal ne saubere Beweisführung. Es fehlt der rote Faden.

Bist Du blind?

Michael D. schrieb:

\[\frac{w}{\vec{H}\cdot\vec{B}}=\frac{1}{2}\frac{\vec{E}\cdot\vec{D}}{\vec{H}\cdot\vec{B}}+\frac{1}{2}\]
Die linke Seite der Gleichung muss grösser 1 sein, da die Energiedichte des Magnetfeldes nur ein Teil der Gesamtenergiedichte ist.

Dein Schluss, dass die linke Seite der Gleichung größer als 1 sein muss ist falsch.

w=E·D/2 + B·H/2
Selbst wenn E·D = B·H würde daraus folgen, dass w = B·H und NICHT w > B·H.

Allerdings gibt es die Gleichung E.D = B·H, dies betrifft aber die Maxima. In Deiner Gleichung steht w aber für den Effektivwert. E·D und B·H stehen senkrecht aufeinander, daher sind sie vektoriell zu addieren. Daraus ergibt sich meine Rechnung
\(w = \sqrt{(w_{b_x}/\sqrt{2})^2+(w_{e_x}/\sqrt{2})^2} = w_x\)
w_x steht für die Amplitude, die für w_e und w_b gleich ist. w ist der Effektivwert insgesamt. Wie man sieht, ist die Addition der beiden Anteile effektiv zusammen genausogroß wie der Maximalwert eines Wertes.

Die Rechnung mit sin und cos habe ich zur Veranschaulichung danebengestellt. Der Effektivwert ändert sich nicht, wenn ich eine Welle um π/2 verschiebe .... dann liegen cos und sin der beiden Anteile nebeneinander und können einfach vektoriell also mit dem Quadrat addiert werden.


Es ergibt sich \(w = w_x = w_{b_x} = w_{e_x}\) und somit w/(D*E) = 1 = w/(B*H)
Ist auch einfach, da ja w = wb + we, also bereits hier über den Daumen wb = we

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 00:30 #37812

Michael D. schrieb: Offenbar tut sich die Physikwelt schwer mit der anschaulichen Vorstellung eines einzelnen Photons im freien Raum. Offenbar gibt es auch keine Wellenfunktion für so ein einzelnes Photon.

Eines deiner Falschen Postulate . Die Forscher haben nicht nur eine anschauliche Vorstellung sondern sogar ein Hologramm
onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/opph.201690044
Zum anderen gibt es Doppelspaltversuche mit Einzelphotonen was ohne Wellenfunktion nicht funktionieren würde , mir ist unklar warum ein einzelnes Photon keine Auftretenswahrscheinlichkeit haben sollte

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 09:29 #37820

ra-raisch schrieb: bla bla bla ...Allerdings gibt es die Gleichung E.D = B·H, dies betrifft aber die Maxima.

Wo steht das geschrieben?

In Deiner Gleichung steht w aber für den Effektivwert.

Wo steht das geschrieben?

E·D und B·H stehen senkrecht aufeinander, daher sind sie vektoriell zu addieren.

Das ist der grösste Bockmist. Das sind jeweils Skalarprodukte. Da steht nix mehr senkrecht.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 09:38 #37821

Michael D. schrieb: Wo steht das geschrieben?

Das ergibt sich daraus, dass von w_b und w_e jeweils nur die Hälfte zu w beitragen.

Michael D. schrieb: Das sind jeweils Skalarprodukte.

Und genau deshalb muss es dann durch den Faktor 0,5 korrigiert werden, oder wo meinst Du, geht die andere Hälfte der Energien hin? Achso ja natürlich ins Feld hihihi.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 09:39 #37822

heinzendres schrieb: Eines deiner Falschen Postulate . Die Forscher haben nicht nur eine anschauliche Vorstellung sondern sogar ein Hologramm

Ein Photon als stehende elektromagnetische Feldwelle zwischen Spiegeln. Dafür brauche ich keine Wahrscheinlichkeit.

Zum anderen gibt es Doppelspaltversuche mit Einzelphotonen was ohne Wellenfunktion nicht funktionieren würde.

Aber sicher würde das funktionieren. Ein elektromagnetisches Feld (aus dem das Photon ja besteht) kann doch interferieren. Wo ist das Problem. Dafür brauche ich doch keine Schrödingersche komplexwertige Wellenfunktion. In der Schrödingergleichung steht die Ruhemasse drin. Setz da mal 0 im Nenner ein.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 10:22 #37828

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heinzendres schrieb: Die Forscher haben nicht nur eine anschauliche Vorstellung sondern sogar ein Hologramm (von einem einzelnen Photon)
onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/opph.201690044

Nach der holografischen Darstellung in deinem Link hat ein einzelnes Photon fast zeitgleich also 4 Maxima, die leicht schwächer werden (linkes Bild)

Nur was stellt dies dar? Den Spin (es wird immer nur einer gemessen und es dürften nur 2 verschiedene vorhanden sein) ? Oder vielleicht sogar die Anzahl der "Teilchen" eines Photons (also ein drehender Teilchenstrom)?
Immerhin kann man daraus folgende geometrische Figuren ableiten:


MfG
WL01

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 10:29 #37830

wl01 schrieb: Nur was stellt dies dar? Den Spin (es wird immer nur einer gemessen und es dürften nur 2 verschiedene vorhanden sein) ? Oder vielleicht sogar die Anzahl der "Teilchen" eines Photons (also ein drehender Teilchenstrom)?

Nein, es stellt ganz einfach die elektromagnetische Feldstärkenverteilung dar. Ein Photon hat kein Aussehen und keine spezielle Form. Es ist einfach nur der begrenzte Energieinhalt eines elektromagnetischen Feldes. In der Aufnahme hat es 0,0 Teilchencharakter. Es ist die stehende Welle des EM-Feldes. Mit Maxima und Minima.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 12:53 #37855

ra-raisch schrieb:

DeltaTee schrieb: Und mit mehr als einem Bit kann man kein Bit, also keine Information übertragen? :huh:

kannst Du machen, klar, der Rest ist dann redundant. Wozu willst Du Info übertragen? Hat das mit dem Thread zu tun?


Sorry, du solltest anfangen, dir Notizen zu machen oder Threads als Ganzes zu betrachten:

ra-raisch schrieb:

Michael D. schrieb: Ein einzelnes freies Photon hat eine maximale Ortsunschärfe.

Hast Du nicht an anderer Stelle gesagt, dass Info nur durch ein Wellenpaket übertragen werden kann ... kann man mit einem Photon etwa keine Info übermitteln?

Aber wenn du hier den Rausschmeißer machst, dann lass ich's halt.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 13:06 #37859

DeltaTee schrieb:

ra-raisch schrieb: Hast Du nicht an anderer Stelle gesagt, dass Info nur durch ein Wellenpaket übertragen werden kann ... kann man mit einem Photon etwa keine Info übermitteln?

Aber wenn du hier den Rausschmeißer machst, dann lass ich's halt.

Rausschmeißer? Wie kommst Du darauf.
Danke für den Hinweis auf den Ausgangspunkt, das liegt echt schon etwas zurück .... und dürfte in dieser Form wohl längst beantwortet sein. Also nichts für ungut ich dachte an ein neues Argument.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 13:46 #37868

wl01 schrieb: Immerhin kann man daraus folgende geometrische Figuren ableiten...

Das kannst Du vergessen. Es gibt Bereiche, in denen die Feldstärke 0 ist. Das können die ganzen folgenden Bilder (Helix usw.) nicht wiedergeben und sind daher falsch. Deine Helixstruktur ist nicht haltbar, ein Irrweg.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 14:16 #37871

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Michael D. schrieb:

wl01 schrieb: Immerhin kann man daraus folgende geometrische Figuren ableiten...

Das kannst Du vergessen. Es gibt Bereiche, in denen die Feldstärke 0 ist. Das können die ganzen folgenden Bilder (Helix usw.) nicht wiedergeben und sind daher falsch. Deine Helixstruktur ist nicht haltbar, ein Irrweg.

Man kann schließlich auch dazulernen. Vielleicht besteht ein Elektron/Photon eben aus vier helixförmig bewegenden Teilchen, die an bestimmten Bereichen interferieren und sich somit auslöschen und auch verstärken. Das wäre dann auch mit deiner eigenen Überlegung kompatibel. Das einzelne Photon wäre somit einerseits ein Wellenpaket, würde aber zugleich auch mit sich selbst interferieren.
Eine Lösungsoption für Dich?

MfG
WL01

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WL01

Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 14:26 #37874

Zirkulare Polarisation ist möglich, also real, wieso dann Irrweg?

wiki: Jede Basis lässt sich durch die andere ausdrücken. So ist ein zirkular polarisierter Zustand eine Überlagerung von zwei linear polarisierten Zuständen mit zueinander senkrechter Schwingungsebene, aber auch ein linear polarisierter Zustand eine Überlagerung der zwei zirkular polarisierten.

Beides erscheint daher gleichwertig, rechnerisch müssten dann wohl immer beide Modelle funktionieren. Bei der linearen Polarisierung stellt sich mir zwar immer gleich die Frage, wie Energie pulsieren kann, in diesem Fall also ansteigen und abfallen. Die Energie wäre ablso über eine Wellenlänge verteilt. Bei der zirkularen Welle wäre die Energie immer an der Spitze der Grafik (vorstellbar).

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 14:35 #37875

wl01 schrieb: Das einzelne Photon wäre somit einerseits ein Wellenpaket, würde aber zugleich auch mit sich selbst interferieren.
Eine Lösungsoption für Dich?

Das Problem ist, dass ein einzelnes Photon nur eine Frequenz haben kann. Und diese stehende EM-Welle konstanter Energie und Frequenz (Photon), zu dem auch die 0-Feldstärke-Bereiche gehören, füllt den ganzen zur Verfügung stehenden Raum aus. Leider kann man daraus jetzt nicht vier Bereiche um die Feldstärke-Maxima herum machen und sagen, dass man dann eben vier Photonen mit der gleichen Frequenz hat mit jeweils einem viertel der Energie des ursprünglichen Photons. Das Wirkungsquantum ist leider unteilbar. Dann müsste man die Frequenz vierteln. Dann sähe das Photo aber anders aus.

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Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 17:43 #37900

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Michael D. schrieb:

wl01 schrieb: Das einzelne Photon wäre somit einerseits ein Wellenpaket, würde aber zugleich auch mit sich selbst interferieren.
Eine Lösungsoption für Dich?

Das Problem ist, dass ein einzelnes Photon nur eine Frequenz haben kann. Und diese stehende EM-Welle konstanter Energie und Frequenz (Photon), zu dem auch die 0-Feldstärke-Bereiche gehören, füllt den ganzen zur Verfügung stehenden Raum aus. Leider kann man daraus jetzt nicht vier Bereiche um die Feldstärke-Maxima herum machen und sagen, dass man dann eben vier Photonen mit der gleichen Frequenz hat mit jeweils einem viertel der Energie des ursprünglichen Photons.

Weshalb eigentlich nicht? Wenn alle vier Bereiche mit der gleichen Frequenz schwingen (rotieren)? Außerdem würden eben alle vier Teilbereiche als ein einziges Photon gelten.

Michael D. schrieb: Das Wirkungsquantum ist leider unteilbar. Dann müsste man die Frequenz vierteln. Dann sähe das Photo aber anders aus.

Weshalb sollte man die Frequenz vierteln? Alle vier Teilbereiche werden ja nur mit einem Messvorgang gemessen.

MfG
WL01

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WL01

Ist ein Photon ein Wellenpaket? 22 Jul 2018 18:26 #37905

wl01 schrieb: Weshalb eigentlich nicht? Wenn alle vier Bereiche mit der gleichen Frequenz schwingen (rotieren)? Außerdem würden eben alle vier Teilbereiche als ein einziges Photon gelten.

Das meine ich ja. Ich dachte, Du wolltest daraus vier Photonen machen.

Weshalb sollte man die Frequenz vierteln? Alle vier Teilbereiche werden ja nur mit einem Messvorgang gemessen.

Nur wenn man aus einem Photon vier machen will. Aber das wollen wir ja nicht. Insofern alles gut.:)

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