Was geschieht mit Photonen im Auge.

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Seine Energie bewirkt chemische Veränderungen in lichtempfindlichen Stoffen (Sehpurpur z.B., Rhodopsin). Durch die Abgabe seiner Energie hört das Photon auf, zu existieren. Es wird quasi verdaut. Ein großer Teil seiner Energie wird dabei in Wärme umgewandelt, bringt also Atome in der Nähe seiner "Einschlagstelle" zum Vibrieren. Es ist etwa so, als wenn du ein Stück Eis mit Schmackes ins Wasser wirfst. Es verursacht einige Wellen, ist dann aber weg.

Im Auge befinden sich die sogenannten Stäbchen und Zäpfchen. Das sind Nerven die Stab bzw. Zapfenörmig sind.

Die Stäbchen erkennen nur die Helligkeit aller sichtbaren Lichtwellenlängen, die Zäpfchen gibt es in drei Sorten und reagieren nur auf bestimmte Wellenlängen also Farben.

In den Sehzellen sitzt eine Chemikalie, das Rhodopsin. Das ist ein Molekül das aus einer sehr langen Kette an Atomen besteht. Wird es von einem Photon getroffen, wandelt sich das Photon in Energie um und verbiegt das Molekül. Dieses verbiegen reizt die Nervenzelle die das dann an das Gehirn meldet.

Die Photonen werden wie jede andere Form von Strahlung also einfach in Energie umgewandelt. Das kann chemische Energie sein, also chemische Vorgänge auslösen oder Physikalische Energie sein, meistens Wärme oder Ladungsverschiebungen (Solarzelle).

Hi,

die Frage die du damit stellst ist eine der elementarsten Fragen die die Physik hat. Man weiß einfach nicht was ein Photon ist. Google mal nach Welle-Teilchen-Dualismus. Im Grunde weiß man nicht ob Licht ein Teilchen oder eine Welle (wie Schall) ist. Physikalisch gesehen hat es Eigenschaften von beiden und niemand weiß es so recht. Darum werden auch große Forschungsanlagen wie das CERN gebaut. Hochinteressante Frage.


julrau  02.10.2012, 00:43

Da das Photon aber eben nicht ein Teilchen wie jedes andere ist, das es z.B. masselos ist, regt es zwar die optischen Rezeptoren im Auge an, geht dabei aber auch völlig in Energie auf, also einmal durch das anregen der Sehzelle, zum anderen auch etwas in Wärme

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Reggid  02.10.2012, 01:58

man weiß ziemlich genau was ein photon ist. nur weil es sich nicht in klassische begriffe wie "welle" oder "teilchen" einordnen lässt wie wir es gewohnt sind und es vielleicht gerne hätten, heißt das ja noch lange nicht, dass man es nicht weiß. die physik hat sich in den letzten hundert jahren durchaus weiterentwickelt und hat mit quantenmechanik bzw. besser noch quantenfeldtheorie die möglichkeiten so etwas wie photonen einwandfrei zu begreifen. für hundert jahre alte probleme wie "welle-teilchen-dualismus" benötigt man kein CERN (aber für genügend andere aktuelle probleme)

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gfuser9283  02.10.2012, 13:07

Es gibt seit 80 Jahren keinen Welle-Teilchen-Dualismus mehr. Das ist ein Konstrukt aus der Anfängen der Quantenmechanik und wird von jungen Professoren nur noch als geschichtliche Randnotiz erwähnt.

Das Licht verhält sich immer gleich, nur können je nach Effekt unterschiedliche Eigenschaften ignoriert werden und so kann als eine Näherung das Wellenpaket auch als ein Teilchen betrachtet werden. Das ist aber nur eine mathematische Beschreibung.

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Das Photon gibt seine Energie ab (wird zu chemischer Energie), und da das Photon kein Teilchen herkömmlicher Materie ist, sondern nur ein Energiepaket, verschwindet es, wenn es seine Energie abgibt.

Die Photonen werden absorbiert und führen zu einer cis-trans-Umlagerung im Rhodopsin. Dieses besteht aus Opsin und 11-cis-retinal. Dadurch wird es zu 11-trans-retinal.