Photon und Elektromagnetische Welle

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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 17. Apr 2026, 15:09

@Frau Holle und der nochmaligen Frage am Anfang:

Erst mal geht es mir darum, wie eine EM-Welle und ein Photon bei beschleunigter Ladung überhaupt entsteht, siehe Eingangstext. Da nützt mir doch ein Spektrometer nichts, wo bereits massenhaft fertige EM-Wellen und Photonen ihr Unwesen treiben. Ihre Entstehung wird damit überhaupt nicht erklärt.


Also wie EM-Wellen "klassisch" entstehen habe ich gestern Nachmittag schon geschrieben. Eine so erzeugte EM-Welle besteht aus sehr vielen Photonen. Im Falle der hier genannten UKW-Antenne als Strahlungsquelle ist die Strahlungsleistung auf so viele Photonen mit derselben Energie verteilt, daß dort der Nachweis einzelner Photonen bisher meines Wissens nach nicht erbracht wurde. Die Strahlung von beschleunigten Ladungen gibt es in Form von Synchrotronstrahlung auch. Allerdings besteht diese auch aus einer größeren Zahl von Photonen unterschiedlicher Energie. Also die Photonen sind nach dieser Sicht Teile der gesamten Strahlungsenergie sowie des Lichtdrucks (Impuls).

Im Falle von Emissionslinien im Spektrum von Gasentladungslampen ist der Vorgang noch ein Anderer, weil dann Elektronen zwischen unterschiedlichen Energiezuständen wechseln. Dann entstehen entsprechend Photonen oder sie werden im umgekehrten Fall absorbiert (Fraunhoferlinien). Dann ist die Energie eines solchen Photons gleich der Differenz zwischen den Energiezuständen.

Im Falle von Atomkernen gibt es im Kern auch solche Energiezustände und die erzeugten Photonen heissen dann Gammaquanten. Diese sind schon gut mit etwa einem Geigerzähler zählbar. Allerdings gibt es auch bei diesen Photonen Welleneigenschaften, Was in meinem Diplomarbeitsexperiment an Kristallgittern festgestellt werden konnte. Wobei da die Energie der Photonen und damit die entsprechende Wellenlänge eher im Bereich der Röntgenstrahlung. Röntgenstrahlung hat auch Linien, die durch Energiezustände von entsprechend stark gebundenen Elektronen im Atom herrühren.

Soweit der Exkurs zum Thema EM-Wellen und Photonen von meiner Seite.

Gruß
Rudi Knoth
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » Fr 17. Apr 2026, 15:41

Rudi Knoth hat geschrieben:...
Im Falle von Emissionslinien im Spektrum von Gasentladungslampen ist der Vorgang noch ein Anderer, weil dann Elektronen zwischen unterschiedlichen Energiezuständen wechseln. Dann entstehen entsprechend Photonen oder sie werden im umgekehrten Fall absorbiert (Fraunhoferlinien). Dann ist die Energie eines solchen Photons gleich der Differenz zwischen den Energiezuständen. ...

Das ist korrekt, trifft aber nicht nur für Gasentladungslampen zu.
Auch in der Erdatmosphäre emittieren CO2-Moleküle bei minus 60 °C auf ihrer 15 µm-Absorptionsbande:
Bild
Die Bildunterschrift stammt von dem CO2-Theologen Prof. Eisele der Uni Heidelberg.
Korrekt müsste es heißen: Die Strahlung außerhalb des Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) wurde von
den Treibhausgasen H2O und CO2 emittiert.
hmpf
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Rudi Knoth » Fr 17. Apr 2026, 15:46

hmpf hat geschrieben:
Rudi Knoth hat geschrieben:...
Im Falle von Emissionslinien im Spektrum von Gasentladungslampen ist der Vorgang noch ein Anderer, weil dann Elektronen zwischen unterschiedlichen Energiezuständen wechseln. Dann entstehen entsprechend Photonen oder sie werden im umgekehrten Fall absorbiert (Fraunhoferlinien). Dann ist die Energie eines solchen Photons gleich der Differenz zwischen den Energiezuständen. ...

Das ist korrekt, trifft aber nicht nur für Gasentladungslampen zu.
Auch in der Erdatmosphäre emittieren CO2-Moleküle bei minus 60 °C auf ihrer 15 µm-Absorptionsbande:
Bild
Die Bildunterschrift stammt von dem CO2-Theologen Prof. Eisele der Uni Heidelberg.
Korrekt müsste es heißen: Die Strahlung außerhalb des Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) wurde von
den Treibhausgasen H2O und CO2 emittiert.


Nun das habe ich nicht behandelt. Mehratomige Gasmoleküle können Dipolschwingungen ausführen und auch durch Rotation weitere Frequenzen emittieren oder absorbieren.

Gruß
Rudi Knoth
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » Fr 17. Apr 2026, 17:17

hmpf hat geschrieben:Korrekt müsste es heißen: Die Strahlung außerhalb des Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) wurde von
den Treibhausgasen H2O und CO2 emittiert.

Nein, die Bildunterschrift stimmt schon:
  1. sind alle Treibhausgase enthalten, nicht nur H2O und CO2
  2. ist zu erkennen, dass quantitativ nicht alles von Oberfläche ins All gestrahlt wird (grüne Kurve), sondern nur der Anteil, der nicht von den Treibhausgasen absorbiert wird (rote Kurve).
Die Absorbtion ist also deutlich zu erkennen. So steht's ja da. Die Differenz bewirkt bekanntlich in der Troposphäre den sog. Treibhauseffekt.
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » Fr 17. Apr 2026, 17:42

Frau Holle hat geschrieben:
hmpf hat geschrieben:Korrekt müsste es heißen: Die Strahlung außerhalb des Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) wurde von
den Treibhausgasen H2O und CO2 emittiert.

Nein, die Bildunterschrift stimmt schon:
  1. sind alle Treibhausgase enthalten, nicht nur H2O und CO2
  2. ist zu erkennen, dass quantitativ nicht alles von Oberfläche ins All gestrahlt wird (grüne Kurve), sondern nur der Anteil, der nicht von den Treibhausgasen absorbiert wird (rote Kurve).
Die Absorbtion ist also deutlich zu erkennen. So steht's ja da. Die Differenz bewirkt bekanntlich in der Troposphäre den sog. Treibhauseffekt.
 

Offensichtlich müssen Sie schreckliche Schmerzen bei jedem Ihrer Denkversuche erleiden.
Warum heißt denn das Atmosphärische Fenster Atmosphärisches Fenster?
Weil die Atmosphäre außerhalb des blauen Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) keine Strahlung
vom Erdboden durchlässt:
Bild
Das teile ich Ihnen aber nicht zum ersten Mal mit!
hmpf
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » Fr 17. Apr 2026, 18:32

@hmpf

Du kannst es wohl nicht lassen bei jeder Gelegenheit deine Klimaleugner-Propaganda anzubringen. Das ist hier aber nicht das Thema und ich werde nicht weiter darauf eingehen. Damit hast du im Forum schon lange genug genervt. Es ist einfach nur noch langweilig. :roll:
 
Zuletzt geändert von Frau Holle am Fr 17. Apr 2026, 19:05, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » Fr 17. Apr 2026, 18:46

Frau Holle hat geschrieben:@hmpf
Du kannst es wohl nicht lassen bei jeder Gelegenheit deine Klimaleugner-Propaganda anzubringen. Da ist hier aber nicht das Thema und ich werde nicht weiter darauf eingehen. Damit hast du im Forum schon lange genug genervt. Es ist einfach nur noch langweilig. :roll:
 

Warum schreiben Sie nicht einfach
Bahnhof?
Das würde Ihre Schulbildung genauso beschreiben und hier genauso stören.
hmpf
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » Fr 17. Apr 2026, 18:57

hmpf hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:... nicht bloß die steile Flanke einer einzigen Frequenz. Muss mir das aber noch ein paarmal durchlesen, sacken lassen und Rückfragen stellen.

Das ist löblich. Also viel Erfolg.
Übrigens eine steile Flanke erzeugt ein breites Spektrum an elektromagnetischen Wellen.

Das hat mir die KI auch gesagt. Die eingangs von mir erwähnte Vorlesung von Walter Lewin erzählt leider nicht die ganze Geschichte. Der Rest wurde vllt. in einer anderen Vorlesung gebracht und gar nicht aufgezeichnet.

Lewin hört an der Stelle auf, wo die Ladung ein Stück weit linear beschleunigt wurde und sich dadurch in der Ferne bei einer Probeladung ein Knick in der Feldlinie ergibt, die von der Quellladung ausgeht. Das habe ich als steile Flanke aufgefasst und gefolgert, dass diese in der Ferne einfach als eine Änderung der Feldstärke auftritt.

Mein Problem ist einfach, dass mir nicht klar ist, wie die lineare Beschleunigung der Quelle physisch zu einer Frequenz führen kann, oder gar zu vielen Frequenzen, wie das angeblich der Fall ist. Die Quelle schwingt ja nicht irgendwie hin und her, aber für eine Frequenz ist m.E. eine Schwingung unbedingt nötig.

Also wie funktioniert das? Wie muss man sich das konkret vorstellen?
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » Fr 17. Apr 2026, 19:09

Frau Holle hat geschrieben:...
Mein Problem ist einfach, dass mir nicht klar ist, wie die lineare Beschleunigung der Quelle physisch zu einer Frequenz führen kann, oder gar zu vielen Frequenzen, wie das angeblich der Fall ist. Die Quelle schwingt ja nicht irgendwie hin und her, aber für eine Frequenz ist m.E. eine Schwingung unbedingt nötig.
Also wie funktioniert das? Wie muss man sich das konkret vorstellen?

Sie scheinen sich ja wirklich für die physikalische Natur zu interessieren. Bravo!
Jede beschleunigte oder abgebremste elektrische Ladung erzeugt Photonen (Bremsstrahlung).
Das ist nicht unbedingt anschaulich, aber millionenfach durch Messungen von z.B. Synchrotron-Strahlung
bewiesene Physik.
hmpf
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » Fr 17. Apr 2026, 19:33

hmpf hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:...
Mein Problem ist einfach, dass mir nicht klar ist, wie die lineare Beschleunigung der Quelle physisch zu einer Frequenz führen kann, oder gar zu vielen Frequenzen, wie das angeblich der Fall ist. Die Quelle schwingt ja nicht irgendwie hin und her, aber für eine Frequenz ist m.E. eine Schwingung unbedingt nötig.
Also wie funktioniert das? Wie muss man sich das konkret vorstellen?

Sie scheinen sich ja wirklich für die physikalische Natur zu interessieren. Bravo!
Jede beschleunigte oder abgebremste elektrische Ladung erzeugt Photonen (Bremsstrahlung).
Das ist nicht unbedingt anschaulich, aber millionenfach durch Messungen von z.B. Synchrotron-Strahlung
bewiesene Physik.

Durch Messungen nachgewiesen ist schön und gut. Aber damit ist es noch nicht verständlich. Für's Verständnis muss es anschaulich gemacht werden. Sonst nützt es mir leider nichts, läuft nur auf Nachplappern hinaus, was mir zuwider ist. Ich will das von Grund auf durchschauen, denn es ist sehr interessant, wie ich finde.
 
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