Photon und Elektromagnetische Welle

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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » So 19. Apr 2026, 10:44

Rudi Knoth hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:Die KI sagt, dass bereits die entstehende steile Flanke fouriermäßig die Überlagerung vieler Frequenzen sei. Das Thema hatten wir schon mal mit Kurt zum Rechtecksignal. Dann sind diese Frequenzen also physisch real? Es überlagern sich dann tatsächlich viele Frequenzen zu einem Wellenpaket = Photon?

KI hat geschrieben:
Jedes Signal a(t) lässt sich als Frequenzüberlagerung schreiben:



Eine „Flanke“ ist physikalisch immer eine Überlagerung vieler Frequenzen.
Typisch:
sehr kurzer Puls → viele hohe Frequenzen
langsamer Verlauf → eher niedrige Frequenzen

Die Formel E=hf verführt zu der Vorstellung: jedes Photon hat eine Frequenz
Das stimmt nur für: ideale, unendliche Sinuswellen (physikalisch unrealistisch)
In realen Situationen: Photonen sind fast immer Wellenpakete

[...]
Wenn das wirklich stimmt, dann erzeugt nicht nur die physische Überlagerung vieler Schwingungen z.B. einen linearen Verlauf, sondern auch umgekehrt: Ein linearer Verlauf erzeugt physisch ganz reale Schwingungen. Das ist nun wirklich sehr erstaunlich, wie ich finde.
 


Dieser Ansatz ist mir auch eingefallen. Ob er stimmt, ist dann eine andere Sache.

Die KI bestätigt es jedenfalls (blau hervorgehoben von mir):

Umkehrbarkeit

Du hast richtig gesagt: Viele Frequenzen → können einen linearen Verlauf ergeben
Und jetzt der entscheidende Punkt: Weil die Wellengleichung linear ist, gilt auch die Umkehrung physikalisch.
Das ist kein rein mathematischer Trick, sondern: Superposition ist ein physikalisches Prinzip nicht nur Rechenmethode


Wie man sich das korrekt vorstellt

Statt „Viele Wellen ergeben eine Flanke“
besser „Das Feld ist ein Puls – und dieser Puls kann mit Systemen wechselwirken, die auf verschiedene Frequenzen empfindlich sind“
Das ist der operative Sinn von „Frequenzanteilen“.

Quantensicht (entscheidend)

In der Quantentheorie entspricht jede Frequenz f einem Modus des Feldes mit Energiequanten hf.
Wenn dein Puls ein Spektrum hat, dann sind verschiedene Moden tatsächlich angeregt.
Das ist messbar als unterschiedliche Photonenergien.

Der eigentliche Kern

Frequenzen sind keine „versteckten Bestandteile“ eines Signals, sondern beschreiben, wie das Signal mit realen physikalischen Systemen koppelt.

Fazit
✔ Frequenzanteile sind physisch real (messbar, filterbar)
✔ sie entsprechen realen Feldmoden
✖ aber sie sind nicht „separate gleichzeitig existierende Wellenobjekte“

Am präzisesten:

Ein kurzer Puls ist ein realer Feldzustand, der Energie in vielen Frequenzmoden trägt – und genau diese Moden können unabhängig angesprochen und gemessen werden.


Die KI liefert dann noch in Gedankenexperiment, das zeigt, wie man konkret die Frequenzanteile aus einem kurzen Puls (nur eine Flanke) physikalisch messen kann: Man schickt ihn durch einen Tiefpass und einen Hochpass, und beide liefern am Ausgang ein Signal, jeweils mit anderer Frequenz und Energie. Die KI kommt zu dem Schluss:

Wenn Frequenzen nur „Rechenhilfe“ wären dürfte ein Filter nichts real Selektives tun.
Aber tatsächlich: Man kann Energie gezielt entfernen oder durchlassen das verändert das physikalische Signal.

Das Gedankenexperiment zeigt: Frequenzanteile sind keine bloße Mathematik. Sie sind operativ real, weil
  • man sie getrennt messen kann
  • sie Energie tragen
  • sie unterschiedlich mit Materie koppeln
Ein Puls ist kein „verstecktes Bündel von Wellen“, sondern ein realer Zustand, der mehrere physikalisch zugängliche Schwingungsmoden gleichzeitig enthält.

Das klingt schon sehr einleuchtend und plausibel. Naja, es ist "nur" eine trainierte KI, aber ich denke schon, dass die Trainingsdaten seriös ausgewählt wurden und diese Ausführungen die Lehrmeinung wiedergeben.
 
Zuletzt geändert von Frau Holle am So 19. Apr 2026, 11:14, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » So 19. Apr 2026, 11:12

Frau Holle hat geschrieben:... Wenn dein Puls ein Spektrum hat, dann sind verschiedene Moden tatsächlich angeregt.
Das ist messbar als unterschiedliche Photonenergien. ...

Wie könnte man denn die Photonenenergie messen – außer durch ausmessen der Wellenlänge mittels
Interferenz in einem Spektrometer?
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » So 19. Apr 2026, 11:32

hmpf hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:... Wenn dein Puls ein Spektrum hat, dann sind verschiedene Moden tatsächlich angeregt.
Das ist messbar als unterschiedliche Photonenergien. ...

Wie könnte man denn die Photonenenergie messen – außer durch ausmessen der Wellenlänge mittels Interferenz in einem Spektrometer?

Habe oben noch ergänzt: Zumindest im Gedankenexperiment durch einen Tiefpass und einen Hochpass. Als Experimental-Füsiker kannst du sowas ja sicher bauen, stimmt's?

Jeder hat halt so seine Vorlieben... du deine Spektrometer und Rudi würde wohl irgendwie den relativistischen Dopplereffekt heranziehen. ;)

Wichtig ist nur, dass es möglich ist, mit zumindest einer bekannten Methode. Der Rest kommt in meine Schublade "unwichtige Details".
 
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Kurt » So 19. Apr 2026, 11:40

Frau Holle hat geschrieben:
Die KI liefert dann noch in Gedankenexperiment, das zeigt, wie man konkret die Frequenzanteile aus einem kurzen Puls (nur eine Flanke) physikalisch messen kann: Man schickt ihn durch einen Tiefpass und einen Hochpass, und beide liefern am Ausgang ein Signal, jeweils mit anderer Frequenz und Energie. Die KI kommt zu dem Schluss:

Wenn Frequenzen nur „Rechenhilfe“ wären dürfte ein Filter nichts real Selektives tun.
Aber tatsächlich: Man kann Energie gezielt entfernen oder durchlassen das verändert das physikalische Signal.

Das Gedankenexperiment zeigt: Frequenzanteile sind keine bloße Mathematik. Sie sind operativ real, weil
  • man sie getrennt messen kann
  • sie Energie tragen
  • sie unterschiedlich mit Materie koppeln
Ein Puls ist kein „verstecktes Bündel von Wellen“, sondern ein realer Zustand, der mehrere physikalisch zugängliche Schwingungsmoden gleichzeitig enthält.

Das klingt schon sehr einleuchtend und plausibel. Naja, es ist "nur" eine trainierte KI, aber ich denke schon, dass die Trainingsdaten seriös ausgewählt wurden und diese Ausführungen die Lehrmeinung wiedergeben.
 


Wenn man das was hier so alles an Erklärungen/Realitäten/existiernden Dingen und Vorgängen, "*Überbrückungsversuche" (Dingen die dann das was nicht kapiert wird überspielen sollten/müssen), und das womit eine KI gefüttert wurde, so liest dann bekommt man Lungenentzündung.
Es ist für einen Techniker, damit Realisten, ein Graus anzusehen zu müssen was sich in die Physik alles eingeschlichen hat, alles an "Dingen" erfunden wurde und wie diese die Abläufe und Vorgänge in der Natur bestimmen sollten.

Solche Aussagen:
Wenn Frequenzen nur „Rechenhilfe“ wären dürfte ein Filter nichts real Selektives tun.
Aber tatsächlich: Man kann Energie gezielt entfernen oder durchlassen das verändert das physikalische Signal.
sprechen von/zeigen die absoluter Unfähigkeit auch nur ein klein wenig von den Realvorgängen kapiert zu haben.
Welch eine Blamage für die heutige Physik.
War im Krankenhaus, hatte Lungenentzündung.

Kurt

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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » So 19. Apr 2026, 11:51

Kurt hat geschrieben:Wenn man das was hier so alles an Erklärungen/Realitäten/existiernden Dingen und Vorgängen [...] so liest dann bekommt man Lungenentzündung. [...]
War im Krankenhaus, hatte Lungenentzündung.

Oha, das ist aber sehr bedenklich. Bei Lesen der Wahrheit bekommst du also schon körperliche Symptome. Statt an nur an diesen rumdoktern zu lassen solltest du dich besser um die eigentliche Ursache kümmern: Deine notorische Wahrheits-Intoleranz.

Oder als Notlösung: Lies einfach nichts mehr über seriöse Physik. Brauchst du doch gar nicht, da du die Realität längst selber erfunden hast, während die seröse Wissenschaft sie noch erforscht und wahrscheinlich nie damit fertig wird.
 
Zuletzt geändert von Frau Holle am So 19. Apr 2026, 11:56, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Rudi Knoth » So 19. Apr 2026, 11:55

Frau Holle hat geschrieben:
hmpf hat geschrieben:
Frau Holle hat geschrieben:... Wenn dein Puls ein Spektrum hat, dann sind verschiedene Moden tatsächlich angeregt.
Das ist messbar als unterschiedliche Photonenergien. ...

Wie könnte man denn die Photonenenergie messen – außer durch ausmessen der Wellenlänge mittels Interferenz in einem Spektrometer?

Habe oben noch ergänzt: Zumindest im Gedankenexperiment durch einen Tiefpass und einen Hochpass. Als Experimental-Füsiker kannst du sowas ja sicher bauen, stimmt's?

Jeder hat halt so seine Vorlieben... du deine Spektrometer und Rudi würde wohl irgendwie den relativistischen den Dopplereffekt heranziehen. ;)

Wichtig ist nur, dass es möglich ist, mit zumindest einer bekannten Methode. Der Rest kommt in meine Schublade "unwichtige Details".
 


Zu diesem Thema der Frequenzzerlegung von periodischen und nicht periodischen Signalen habe ich unter dem Thema "Die seltsame Welt des Herrn Fourier" schon etwas geschrieben. Denn der jetzt wieder gesunde Kurt hat ja die Ansicht vertreten, daß die Oberwellen von periodischen Rechtecksignalen erst bei der Messung entstehen.

Gruß
Rudi Knoth
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Rudi Knoth » So 19. Apr 2026, 11:56

Frau Holle hat geschrieben:
Kurt hat geschrieben:Wenn man das was hier so alles an Erklärungen/Realitäten/existiernden Dingen und Vorgängen [...] so liest dann bekommt man Lungenentzündung. [...]
War im Krankenhaus, hatte Lungenentzündung.

Oha, das ist aber sehr bedenklich. Bei Lesen der Wahrheit bekommst du also schon körperliche Symptome. Statt an nur an diesen rumdoktern zu lassen solltest du dich besser um die eigentliche Ursache kümmern: Deine notorische Wahrheits-Intoleranz.

Oder als Notlösung: Lies einfach nichts mehr über seriöse Physik. Brauchst du doch gar nicht, da du die Realität ja längst selber erfunden hast, während die seröse Wissenschaft sie noch erforscht.
 


Also eine Lungenentzündung ist nun wirklich nicht schön Vor 20 Jahren hatte ich auch eine, konnte aber ambulant mit Antibiotika behandelt werden.

Gruß
Rudi Knoth
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Kurt » So 19. Apr 2026, 12:03

Rudi Knoth hat geschrieben:Zu diesem Thema der Frequenzzerlegung von periodischen und nicht periodischen Signalen habe ich unter dem Thema "Die seltsame Welt des Herrn Fourier" schon etwas geschrieben. Denn der jetzt wieder gesunde Kurt hat ja die Ansicht vertreten, daß die Oberwellen von periodischen Rechtecksignalen erst bei der Messung entstehen.

Hallo Rudi, so kann man das nicht stehen lassen, es stimmt nicht.
Übrigens, dir traue ich als einzigen hier zu ein Verständnis zu "Wellen", Resonanzschwingungen, "Filtern", Parr- und Serien-Schwingkreisen, Antennen usw. zu haben bzw. zu entwickeln/ändern/anzupassen/auf Realbasis zu stellen.

Kurt

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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon Frau Holle » So 19. Apr 2026, 12:06

Rudi Knoth hat geschrieben:Zu diesem Thema der Frequenzzerlegung von periodischen und nicht periodischen Signalen habe ich unter dem Thema "Die seltsame Welt des Herrn Fourier" schon etwas geschrieben. Denn der jetzt wieder gesunde Kurt hat ja die Ansicht vertreten, daß die Oberwellen von periodischen Rechtecksignalen erst bei der Messung entstehen.

Ja richtig, und ich war sehr geneigt Kurt in diesem Punkt zuzustimmen. Aber inzwischen denke ich etwas anders darüber. Wahrscheinlich liegt Kurt sogar in diesem Punkt falsch und bleibt natürlich dabei um keinen Rückfall zu erleiden mit seiner Lunge. Notorische Wahrheits-Intoleranz kann schon gefährlich werden für einen Betroffenen. ;)

Aber andererseits: Hoch- und Tiefpass überzeugen mich noch nicht ganz. Klar kann so ein Bauteil durch jedwede Flanke angestoßen werden und schwingt dann eben gemäß Bauweise mit der vorgesehenen Frequenz, erzeugt sie also erst durch die Bauweise und detektiert sie nicht bloß...

wikipedia hat geschrieben:Im einfachsten Fall besteht ein Tiefpass aus einer Widerstand-Kondensator-Kombination (RC-Glied) [...]
Einer sprunghaften Änderung der Eingangsspannung Ue folgt die Ausgangsspannung Ua um dieselbe Sprunghöhe

Also bekommt man am Ausgang auf jeden Fall ein Signal bei lediglich sprunghafter Änderung am Eingang. Von einer gefilterten Frequenz kann doch da keine Rede sein.
 
 
Zuletzt geändert von Frau Holle am So 19. Apr 2026, 13:16, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Photon und Elektromagnetische Welle

Beitragvon hmpf » So 19. Apr 2026, 12:32

Frau Holle hat geschrieben:...
Aber andererseits: Hoch- und Tiefpass überzeugen mich noch nicht ganz. Klar kann so ein Bauteil durch jedwede Flanke angestoßen werden und schwingt dann eben gemäß Bauweise mit der vorgesehenen Frequenz, erzeugt sie also erst durch die Bauweise und detektiert sie nicht bloß...

Somit geben Sie zu, dass Sie die Fouriertransformation nicht wirklich verstanden haben.
Das ist jedoch die Basis der Spektroskopie.
Ohne diese Kenntnisse kann man die Physik der elektromagnetischen Wellen nicht verstehen.
hmpf
 
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