Re: Photonenenergie

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Thomas 'PointedEars' Lahn

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Dec 11, 2021, 7:44:08 PM12/11/21
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Stefan Ram wrote:

> Udo Braxas <udob...@googlemail.com> writes:
>>Fasst man Licht (einer bestimmten Wellenlänge) als Welle auf, so kann
>>man über die Beziehung E = h * nü diesem Licht eine bestimmte Energie
>>zuschreiben.
>
> hν ist die Energie eines /Photons/ (nicht von "Licht")
> der Frequenz ν ("ny").

Licht lässt sich aber ausser als klassische elektromagnetische Welle als
viele Photonen modellieren (das erklärt den photoelektrischen Effekt).
Er hat nicht geschrieben, dass die Gleichung die Lichtenergie ausdrücke,
sondern dass man sie benutzen kann, um dem Licht eine bestimmte Energie
zuzuschreiben – was richtig ist.

Allerdings ist die Rechnung nur für theoretisches monochromatisches Licht
trivial: von dem Licht wird die Energie

ΔE = n ℎ f

übertragen, wobei n die Anzahl Photonen mit jener Frequenz sind. Im realen
Fall (aufgrund der Unschärfebedingung vermutlich auch bei realem
monochromatischem Licht) muss man über Frequenzbereiche integrieren.
Genaueres weiss sicher Oliver Jennrich.

>>Nimmt man Einsteins Gleichung: E = m * c^2
>>so hätte ein Photon die Energie Null, da Masse Null.
>
> Diese Gleichung ist auf Systeme mit (Gesamt-)Impuls nicht
> anwendbar.

Nochmal: Sie ist dann anwendbar, wenn der Impuls 0 ist.

> Ein Photon hat aber immer einen Impuls.

Jedes physikalische System hat einen Impuls, Photonen haben aber vor allem
immer einen von 0 verschiedenen:

p = ℎ/λ = ℎ c/λ ≠ 0,

was dann über die vollständige Energie–Impuls-Beziehung (bei angenommener
potentieller Energie 0),

E = √(m²c⁴ + p²c²),

für m = 0 die (Planck-)Hypothese (ganz oben in diesem Posting) bestätigt.


PointedEars
--
Two neutrinos go through a bar ...

(from: WolframAlpha)
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