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Alt 16.04.18, 08:43
Slash Slash ist offline
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Standard AW: Frequenz eines Photon

Zitat:
Zitat von Benjamin Beitrag anzeigen
Zur Fourier-Transformation: Der Sinus von 0 bis Pi hat auch nur eine Frequenz, und nicht mehrere.


Es gibt schon Ein-Photon-Zustände (single photon states), die nur exakt eine Frequenz führen (single-mode single photon state), aber die weitaus häufigeren single photon states führen mehrere Frequenzen oder sogar ein kontinuierliches Spektrum an Frequenzen (multi-mode photon states).

Der Übergang von einem angeregten Elektronenzustand in den Grundzustand in einem Atom regt einen single photon state an, der eine Unschärfe in der Frequenz (und damit Energie) hat. Man kann also mehrere Frequenzen beobachten, wenn man viele solcher Übergänge detektiert. Je kürzer die Halbwertszeit des angeregten Zustands ist, desto größer ist die Frequenzunschärfe, was an der Energie-Zeit-Unschärferelation liegt.

Es ist tatsächlich so, dass der Photonenzustand mehrere Frequenzen beinhaltet und nicht eine exakte Frequenz. Es ist eine Superposition von single-mode photon states. Ein Photon ist also ein Zustand elektromagnetischer Schwingungen mit einer exakt definierten Amplitude. Mit der Frequenz hat es zunächst einmal nichts zu tun.
Hallo Benjamin,

danke für deine Erklärung.

Ausgangspunkt für meine Fragestellung war ja die Beziehung

E = h * f.

deshalb kam bei mir die Frage auf, wie diese zu verstehen ist.

Du schreibst auch ein halber Sinus hat nur eine Frequenz, allerdings verstand / verstehe ich es bisher so, dass dies doch eine Faltung ist (zwischen einem unendlich langen / andauernden Sinus und einem Rechteckfenster).

Durch diese Faltung müssten doch mathematisch auch weitere Frequenzanteiel hinzukommen.

Was mich an der Formel

E = h * f

verwirrt, ist dass es hier in der Tat nur eine Frequenz ist.

VG
Slash
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