Wechselwirkung von EM-Strahlung mit Materie

Seite 3 von 6

Quanten und Photonen

Die elektromagnetische Strahlung zeigt noch ein weiteres interessantes Phänomen: die sogenannte Quantisierung. Vergleichbar mit dem Regen, der aus Tropfen oder dem Schnee, der aus Flocken besteht, ist auch die elektromagnetische Strahlung in kleinste Einheiten unterteilt. (Beim Regen, ein Tropfen ist da oder nicht und beim Schnee, eine Flocke ist da oder nicht.) Diese kleinsten Einheiten werden allgemein Quanten genannt. Die Quanten sind charakteristisch für die Art der Strahlung, d.h. die Frequenz der Strahlung. (Bei einer Frequenz f hat jedes Quant einen Energieinhalt von E = h x f, wobei h die Plancksche Konstante darstellt.) Über die Quantisierung von Energie wird später noch gesprochen.

Wenn wir von Licht sprechen, werden Quanten auch Photonen genannt (Griechisch phos = Licht). Ursprünglich war der Begriff nur für Quanten im Bereich des sichtbaren Lichts gedacht. Heutzutage wird der Begriff „Photon“ häufig auch für alle anderen elektromagnetischen Quanten verwendet, wie z.B. die Mikrowellenstrahlung. Durch die Photonen können die Teilchenaspekte des Lichts (und der restlichen elektromagnetischen Strahlung) erklärt werden. Diese braucht man u.a. bei der Erklärung des photoelektrischen Effekts. Anderseits sind auch die Wellenaspekte, wie Biegung und Brechung, des Lichts (und der restlichen elektromagnetischen Strahlung) nicht zu leugnen.

Es ist schwierig, sich vorzustellen, wie Licht sowohl die Charakteristika von Teilchen als auch von Wellen haben kann. Das ist aber unsere Schwierigkeit als Betrachter, weil wir die Natur nun mal gerne in bekannte Kategorien einteilen wollen. Eine bildliche Vorstellung, welche beide Aspekte einigermaßen wiedergibt, ist die eines Wellenpakets. Das Photon wird als eine Welle dargestellt, die aber räumlich begrenzt ist.


Seite 3 von 6

Vitalogica® (Glossar)

Erhalten Sie Unterstützung bei schwierigen Begriffen. Wir bieten Ihnen die Möglichkeit, Begriffe, die in unserem Glossar definiert sind, direkt dort nachzuschlagen.

Ein/ausschalten

Referenzen

Bücher

[Kiontke 2006] Kiontke, S.K.
Physik biologischer Systeme
Eigenverlag München, 2006