Photonenwelle
Quantenphysik
Basiswissen
Dieser Artikel behandelt die Verbindung von Teilchen- und Welleneigenschaften von Licht. Das Wort Photon steht heute für die untrennbare Verbindung von Teilchen- und des Welleneigenschaften von Licht. Teilchenartig ist vor allem die enge räumliche Begrenzung der Messbarkeit kleinster Bausteine von Licht. Der Wellencharakter macht sich unter anderem über eine große räumliche Ausdehnung der Sensibilität von Photonen bemerkbar.
Einführung: zum Begriff des Photons
Was ist Licht? Seit dem 17ten Jahrhundert wurden in der Physik vor allem zwei Theorien ernsthaft betrachtet. Isaac Newton zum Beispiel gehörte zu jenen Physikern, die sich Licht aus kleinsten Teilchen aufgebaut vorstellten. Newton nannte diese Teilchen "rays" oder "bodies"[3]. Später nannte man die hypothetischen Lichtteilchen auch Korpuskel[7][10]. Im 19ten Jahrhundert bezeichnete man die Theorie von Licht aus Teilchen auch als Emanationstheorie[8]. Im Jahr 1905 prägte Albert Einstein dann den Begriff des Lichtquants[14]. Seit den späten 1920er Jahren nannte man das Lichtteilchen dann zunehmend Photon[15]. Das Photon steht für eine enge Verbindung von Teilchen- und Welleneigenschaften des Lichts. Siehe auch Photon ↗
Das Teilchenartige an einem Photon
Die Idee, dass Licht aus kleinstens Teilchen besteht wurde unter anderem von Isaac Newton (1642 bis 1727) vertreten. Als Argument führte er an, dass sich Licht auf einer geraden Bahn ausbreite[3]. Verschiedene Farben erklärte er mit unterschiedlichen Größen dieser Lichtteilchen[4]. Auch der photoelektrische Effekt gilt als Indiz für die Teilchennatur von Licht[16]. Der Physiker Richard Feynman verwies vor allem auf die Phänomene um sehr schwache Lichtquellen: wenn man die Intensität nur weit genug absenkt, wird Licht stets klumpenartig (lumpy) erscheinen[17][23]. Siehe mehr dazu im Artikel zum Licht als Teilchen ↗