Die Frage ist zwar schon fast 2 Monate her, aber ich antworte mal trotzdem, da mich die Frage auch lange Zeit beschäftigt hat xD
Zunächsteinmal zur reinen Ausbreitungsform der Welle, was ja aber anscheinend schon erklärt und verstanden wurde. Die Welle an sich breitet sich von dem Ort, von dem das Photon emitiert wird Kugelförmig in alle Richtungen aus. Die Sinuskurven des E- bzw M-Feldes sind in diesem Falle nicht direkt Räumlich zu verstehen. Die Auslenkung der Sinusfunktion (also der Wert bzw die Höhe zu einer bestimmten Zeit oder an einem Ort) gibt dir die Stärke des Feldes an, die ja natürlich keine räumliche Dimension hat. Bildlich kannst du dir das so vorstellen, wie eine sich ausbreitende Kugel(welle), die eine Farbe hat. Und die Stärke der Farbe gibt die Auslenkung der Sinusfunktion bzw Feldstärke an.
Somit hast du also eine sich von der Quelle ausbreitende Kugel, welche in einer Farbe Pulsiert (und die Farbveränderung ist mathematisch gesehen Sinusförmig).
Das zweite Anschauungsproblem war ja so weit ich das verstanden habe, das Feld. Nun ja das ist Physikalisch wirklich knifflig. Aber ich erkläre es mal von der mathematischen Sicht (natürlich ohne Formeln). Nach der Quantenmechanik hat jede fundamentale Wechselwirkung (also zB die elektromagnetische Kraft) und jedes Materieteilchen ein Feld. Wellen in diesem Feld sind Teilchen (ich komme später noch dazu). Diese Felder haben an jeder Stelle einen Wert, der wenn keine Teilchen vorhanden sind 0 ist. Dies ist dann die Feldstärke bzw Auslenkung der Sinuskurve oder im Obigen bild die Farbe (je höher der Wert, desto stärker die Farbe). Stell dir einfach vor, du ordnest jedem Punkt im Raum eine Zahl zu, die du dann wie oben farbig darstellst. Damit du nicht mit unendlichkeiten konfrontiert wirst, kannst du dir den Raum ja gewürfelt vorstellen, also wie ein Gitter und jeder Würfel bekommt eine Zahl (je höher die Sinuskurve, desto höher die Zahl). Und diese Felder sind im ganzen Universum ausgedehnt. So kann zb auch ein Elektron den zustand aller anderen "wissen" oder verschränkte Photonen miteinander interargieren, weil sie ja beide in einem Feld sind.
Ja und nun das schwierigste: der Welle- Teilchendualismus. In der Quantenfeldtheorie wird dieser eigentlich aufgehoben, aber anschaulich ist es trotzdem nicht. Die Felder sind (wie so vieles) gequantelt. Das bedeutet, wenn du das Feld jetzt anregst (wie wenn du zB an ein unendlich ausgedehntes Gummituch zupfst), dann entsteht natürlich eine Welle mit der Energie dieser Anregung. Dass die Felder gequantelt sind, bedeutet nun, dass nur mit einer minimalsten Anregung zupfen kannst, es also einen kleinsten Energiewert für eine Welle gibt. und eine Anregung/Welle mit eben dieser Energie ist ein Photon. Das breitet sich zunächst auch kugelförmig aus (es ist ja immernoch eine Welle) und kann somit auch zB an einem doppelspalt interferieren (wie eine Welle). Wenn diese Welle jetzt aber an einem Ort gemessen wird, zB wird es von einem Elektron absorbiert, dann wird diese Energie vollständig an das Elektron übergeben (welches auch eine Welle ist, aber wir wollen es ja nicht zu kompliziert machen), da ja durch die quantelung nicht wehniger abgegeben werden kann. Dadurch verschwindet aber sofort (also schneller als mit lichtgeschwindigkeit) die Welle an allen anderen Orten (kollaps der Wellenfunktion). Ist zwar nicht gerade anschaulich, aber das ist eben so.
Wenn du eine Welle hast, die mehr Energie enthält als die minimalste (aber immer ganze vielfache davon), hast du eben viele Photonen (Es können aber auch viele Wellen hintereinander sein). Und wenn diese Welle jetzt auf ein Elektron trifft, kann es der Welle wieder die Energie eines Photons an diesem Ort (was dann dann ja nur an diesem Punkt stattfindet und deswegen beobachten wir sie als Teilchen) entziehen wodurch die Welle nun einfach wehniger Energie hat. Wie eine Ozeanwelle, die einen Wasserball nach oben schleudert und damit an Energie (und so an Höhe bzw in unserem obigen Beispiel an Farbe verliert).
Und nach diesem Feldprinzip funktioniert alles. Sowohl die Materie (wobei sich die Wellen da kaum ausbreiten) als auch eben die Austauschteilchen bei einem Magneten oder in einem Atom oder die sichtbaren Photonen und ewl auch bei der Gravitation.
Ich hoffe ich konnte trotz des sehr komplexen Themas ein wehnig Anschauung ins spiel bringen, auch wenn es recht Theoretisch/Mathematisch erklärt war. Aber anders geht es meines Wissens auch nicht, weil diese Theorien ja auch nur rein mathematische Modelle sind.
LG Marvin
