Sind Photonen unteilbar?
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Sind Photonen unteilbar?

Auch das Photon, das "Lichtteilchen", ist ein elementares Teilchen. Das besondere am Photon ist aber, dass es erzeugt und vernichtet werden kann. Jedes leuchtende Atom erzeugt Photonen. Diese Photonen werden von dunklen Oberflächen absorbiert (vernichtet). Die Zahl der Photonen ist also nicht fest, es können leicht neue Photonen erzeugt und bestehende vernichtet werden. In einigen Stoffen ist es sogar möglich, dass ein Photon in zwei Photonen aufgeteilt wird, die je einen Teil der Energie mit sich nehmen. Man kann Photonen also scheinbar teilen.

Trotz dieser Teilbarkeit sind Photonen elementar, weil sie nicht aus anderen Teilchen zusammengesetzt sind. Dass man ihre Energie auf zwei Photonen aufteilen kann liegt nur daran, dass sie vernichtet und neu erzeugt werden können. Jede Streuung eines Photons an einem Atom kann als Vernichtung des alten und Erzeugung eines neuen Photons aufgefasst werden. Das Atom nimmt die Energie und den Impuls des Photons auf und gibt sie praktisch sofort wieder ab, indem es ein neues Photon erzeugt. Ebenso ist es einem Atom möglich, Energie abzugeben, indem es zwei Photonen erzeugt.

Ein Prozess, bei dem ein Atom ein Photon absorbiert und die Energie sofort in Form zweier neuer Photonen abgibt sieht also wie die Teilung eines Photons aus. Diese zwei Photonen stecken aber nicht vorher schon in dem ursprünglichen Photon, sondern werden erst bei diesem Prozess erzeugt. Diese "Photonenteilung" ist einem Atom übrigens nur möglich, wenn es sich in einem Kristall mit bestimmten geometrischen Eigenschaften befindet.

Letzte Änderung: 22.01.2003