Was ist der Unterschied zwischen Wellen-und Strahlenmodell des Lichts?
Und welche Phänomene in der Physik kann man damit erklären?
5 Antworten
Welle- und Strahlen"Modell" ist physikalisch das gleiche Prinzip: Die fortleitende (weiterbewegende) Schwingung!
Man sollte besser eindeutig den Unterschied machen für Teilchenschwingungen Welle zu sagen und für die elektromagnetische Schwingung (u.a. Licht) die Strahlung!
"Strahlenmodell" sagt mir nichts. Teilchenmodell eher.
Wellen --> Beugung, Brechung, Interferenz
Teilchen --> photoelektrischer Effekt
Letztlich ist das Teilchenmodell aber auch so etwas wie ein "Artefakt der Relativitätstheorie", die ja Masse und Energie als äquivalent betrachtet und daher den elektromagnetischen Wellen, da sie ja Energie tragen, eine relativistische Masse zuordnen "muss". Da musste eben ein Teilchen her.
Obwohl das Photon eine relativistische Masse aufweist, stellt es keine "Materie" dar. Es handelt sich um ein so genanntes "Eichboson" (auch Austauschteilchen genannt) der elektromagnetischen Wechselwirkung, sozusagen die Quantisierung des elektromagnetischen Feldes.
Ein Photon hat keine Ruhemasse und muss sich daher stets mit Vakuumlichtgeschwindigkeit bewegen, um zu "existieren".
Hi,
Das Licht kann, je nachdem welche seiner Eigenschaften bei der Betrachtung im Vordergrund steht, mit folgenden Modellen beschrieben werden:
1. Modell "Lichtstrahl"
Diesem Modell basiert auf der geradlinige Ausbreitung des Lichtes. Es wird in der Strahlenoptik verwendet, zum Beispiel, um den Strahlenverlauf des Lichtes bei der Bildentstehung am ebenen Spiegel oder optischen Linsen zu veranschaulichen.
2. Wellenmodell des Lichtes
Dieses Modell basiert auf Eigenschaften, wie sie bei mechanischen Wellen beobachtet werden (Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz, Polarisation). Die Wellenoptik bedient sich dieses Modells, z. B. bei der physikalischen Beschreibung der Dispersion, der Beugung am Spalt u.a.
3. Teilchenmodell des Lichtes
Dieses Modell basiert auf der Beschreibung des Lichtes mit diskreten Größen, z. B.
beim äußeren lichtelektrischen Effekt (E = h * f), der Absorption und Emission des Lichtes bei Wechselwirkung mit den Elektronen in der Hülle von Atomen u.a.
Es gibt physikalisch Erscheinungen, für deren vollständige Beschreibung z. B. sowohl das Wellen- als auch das Teilchenmodell benötigt wird, z. B beim Doppelspaltexperiment, dem äußeren lichtelektrischen Effekt, dem Comptoneffekt u.a.
MfG
Hi, NoHumanBeing,
...so ist es. Zu so später Stunde bin ich wohl in die falsche Schublade in meinem zentralen Datenspeicher geraten. Umso eindrucksvoller ist die Elektroneninterferenz im Doppelspaltexperiment, in dem sich die Doppelnatur der Erscheinungen im Mikrokosmos´ präsentiert. Die de-BROGLIE-Gleichung für Materiewellen
(lambda = h / (m * v) ) macht das besonders deutlich.
LG
Wellen => Beugung
Teilchen => z.B. Austrittsarbeit bei der Kathode, Anregung ab einer Grenzfrequenz des Lichtes, nicht ab einer Grenzintensität
google mal nach dem Begriff Dualismus Welle - Korpuskel oder Welle-Teilchen-Dualismus
Dieser Beitrag ist gut und verständlich geschrieben:
http://www.philosophie-woerterbuch.de/online-woerterbuch/?title=Dualismus%20Welle%20%E2%80%93%20Korpuskel&tx_gbwbphilosophie_main[entry]=251&tx_gbwbphilosophie_main[action]=show&tx_gbwbphilosophie_main[controller]=Lexicon&cHash=1727caa208b32fda3d415e02eee79118
Viel Spaß bei dieser Materie und Grüße
Das Doppelspaltexperiment zeigt für meine Verständnisse eindeutig den Wellencharakter (Interferenz) des Lichts. Wo tritt hier Deiner Meinung nach der Teilchencharakter auf?
Das Doppelspaltexperiment wurde auch mit z. B. Elektronen (also etwas, das man intuitiv eher als Teilchen betrachten würde) durchgeführt, um auch dort Welleneigenschaften (Interferenz) nachzuweisen.
Selbst relativ "große" Objekte, wie z. B. Fullerenmoleküle, zeigen im Doppelspaltexperiment noch Wellencharakter (Interferenz).
Das Doppelspaltexperiment ist meines Erachtens das "wellenlastigste" Experiment, das man überhaupt durchführen kann.