Photon trifft Photon

[azuber]

Hallo Experten und Neugierige,
zum Einstieg (ich bin seit heute registriert) für viele von Euch wahrscheinlich etwas ganz Einfaches:
Gegeben sind zwei Lichtquellen A und B, sagen wir Glühlampen, natürlich Sparlampen. Ein paar Lichtstrahlen (Photonen) fliegen von A nach B, ein paar von B nach A.
1. Warum sehen wir keine Effekte?
2. Was passiert theoretisch, wenn sich zwei Lichtstrahlen treffen?
3. Wurden irgendwelche Effekte mit speziellem Versuchsaufbau gemessen?
4. Ist das Thema schon in einer anderen Rubrik behandelt? Wenn ja, kann ich meine Frage hier wieder löschen?
Bin gespannt auf Antworten
Gruß
azuber

[Uli]

Photonen wechselwirken nicht unmittelbar miteinander; sie wechselwirken vielmehr mit elektrischen Ladungen. Da sie aber selbst neutral sind, gibt es keine Wechselwirkungen untereinander (bzw. sie sind zumindest stark unterdrückt).

Elektromagnetischer Felder verschiedener Quellen überlagern sich einfach ungestört ... und Photonen sind ja die Quanten dieser Felder.

Gruß,
Uli

[Orbit]

[zeitgenosse]

Die Delbrück-Streuung wäre noch zu erwähnen.

Delbrück - sich an Dirac anlehnend - entwickelte die Vorstellung, dass starke elektrische Felder dem Vakuum einen Brechungsindex verleihen, so dass Photonen in Kernnähe gestreut würden. Solches konnte 1975 in aufwendigen Versuchsreihen an der Georg-August-Universität Göttingen nachgewiesen werden.

In der Sprache Feynmans geschieht folgendes:

Das einlaufende Photon erzeugt ein Elektron-Positron-Paar, das sofort wieder annihiliert und dabei ein Photon erzeugt. Dieses hat nicht mehr dieselbe Richtung wie das ursprüngliche.

Von aussen (weil virtuelle Partikel prinzipiell nicht beobachtbar sind) sieht das so aus, als wenn das Photon durch das Coulombfeld gebeugt wird.

Gr. zg
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Make everything as simple as possible, but not simpler!

[azuber]

An alle,
danke für die Antworten und das Interesse für das Thema.
Da meine Ausbildung zum Elektroingenieur viele Jahre zurück liegt (damals hat mich das Ganze leider relativ wenig interessiert), befinde ich mich auf der Skala zwischen Laie und Experte auf vielleicht 15 %. Diese Aussage ist eine vorbeugende Maßnahme für unqualifizierte Aussagen und Fragen meinerseits.
Hallo Uli,
"Elektromagnetischer Felder verschiedener Quellen überlagern sich einfach ungestört".
Bei Überlagerungen tauchen so Begriffe wie Frequenz- und Amplitudenmodulation auf. Spielt so etwas hier eine Rolle?
Hallo zeitgenosse,
da habe ich einiges nachzulesen. In der Hoffnung, dass ich einen Großteil verstehe. Der Wille ist auf jeden Fall da.
Gruß
azuber

[M_Hammer_Kruse]

Hallo azuber,

vielleicht noch eine Ergänzung: Natürlich gibt es einen Effekt. Nämlich den, daß sich die Lichtstrahlen durchdringen, ohne sich dabei zu verändern.

Und zu Deiner letzten Frage: Amplituden- und Frequenzmodulation sind gerade Anwendungen der Tatsache, daß man Wellen ungestört überlagern kann. Im modulierten Signal sind ja die hineingesteckten Wellen unverändert vorhanden. Man nutzt das ja aus und separiert die Sache beim Empfänger wieder in Trägerfrequenz und Nutzsignal.

Das entspricht der Tatsache, daß es dort, wo sich die Lichtstrahlen kreuzen, heller sei mag, und wenn sie sich wieder getrennt haben, ist alles beim Alten.

Gruß, mike

[Uli]

[azuber]

Hallo Zeitgenosse,
die Delbrück-Streuung tritt bei schweren Atomkernen wie Eisen, Silber, Blei, etc. auf.
http://adsabs.harvard.edu/abs/1962ZPhy..170...47S
Bei meinem "Versuchsaufbau" habe ich nur zwei Lampen und Luft (mangels Vakuum). Wenn ich in diesem Umfeld alles soweit verstanden habe, dann schieße ich in einem anderen thread auf Kerne.
Gruß aus Bayern
azuber

[azuber]

Hallo zusammen,
fangen wir mal - wie Prof. Lesch zu sagen pflegt - ganz von vorne an. Wir schalten die zweite Lampe aus und beschäftigen uns nur mit dem Licht der Lichtquelle A. Dass Licht bei unterschiedlichen Lampentypen unterschiedlich entsteht, z.B. Glühwendel aus Wolfram oder Gasentladung und Leuchten von Quecksilberdampf soll nicht weiter interessieren. Wir untersuchen Lichtstrahlen einer bestimmten Frequenz, die sich Richtung B bewegen.

Nach der gängigen Theorie, für die es reichlich Versuche gibt, hat Licht sowohl Wellencharakter wie auch Teilchencharakter (das masselose Teilchen ist das Photon). Das Ganze spielt sich in Quanten ab.

Daraus ergeben sich bei mir die ersten Verständnisprobleme. Meine bildhafte Vorstellung wäre ein Tennistrainingsplatz mit Ballkanone. Die herausgeschossenen Bälle sollen die Quanten sein. Während die Tennisbälle auf einer Parabelbahn fliegen, wählen die Photonen eine Welle, die sich von weitem betrachtet als Gerade von A nach B bewegt. Nach der Quantentheorie (oder ist es die Unschärferelation?) lässt sich zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht genau bestimmen, wo sich ein Photon gerade befindet. Ist meine Vorstellung überhaupt richtig, dass die Photonen auf diesen Wellen "reiten". Eigentlich kann das gar nicht sein, weil dann der Weg zwischen A und B nicht direkt zurückgelegt wird und demnach eine Geschwindigkeit > c erforderlich wäre um das Photon mit Lichtgeschwindigkeit von A nach B zu bringen.

Bevor ich weiter phantasiere, bitte ich um die nötigen Korrekturen, damit ich wieder mitreden kann.

Gruß
azuber

[mac]

Hallo azuber,

ob das, was Uli und auch Mike schreiben

[azuber]

Danke, mac.
Ist ja toll, dass sich andere da auch Gedanken mach(t)en.
Der 2. Link zeigt auf einen Text, dessen Englisch ich gut verstehe aber nicht den Inhalt. Da gibt's jetzt zwei Möglichkeiten: Grundlagen studieren mit einer winzigen Chance, das jemals zu verstehen oder aufgeben. Ich habe mich zu ersterem entschieden. Erst dann, wenn ich Räume verbiegen muss oder etwas glauben muss, was ich weder verstehe noch bewiesen ist, werde ich mir die Frage wieder stellen.
Gruß
azuber

[Uli]

[azuber]

Hallo zusammen,
mich würde interessieren, wie Ihr Euch die "Flugbahn" eines einzelnen Photons von A nach B vorstellt. Ich habe im Internet nichts gefunden. Kennt jemand eine gute Beschreibung, auf die wir uns beziehen können?
Es wird sicher nicht diese http://www.r-haas.de/V3.html sein. Ohne Kommentar.
Ich würde zu gerne die Wechselwirkung (elektromagnetische Welle) mit dem Photon und damit das Licht genauer verstehen. Solange man das nicht intus hat, kommt man ständig auf so dumme Gedanken wie: zwei Photonen fliegen knapp aneinander vorbei und entfernen sich wieder mit 2xc.
Herzliche Grüße
azuber

[FrankSpecht]

Moin, azuber,

[zeitgenosse]