0.0.1 ↑ 102. Hausaufgabe
0.0.1.1 ↑ Unangemessene Aussagen zum Photonenkonzept
Ein Photon trägt eine bestimmte Energie, die über die Formel E = h f gegeben ist.
Unangemessen: Ein Photon ist ein Ereignis, etwa es wurde Energie der Menge E = h f übertragen. Ereignisse können keine Energie tragen.
Korrekt müsste es daher heißen: Energie der Menge E = h f wurde übertragen.
Licht besteht aus Photonen.
Unangemessen: Die Physik trifft keine Aussagen über die Natur; es können nur Aussagen zu von Menschen entworfenen Modellen getroffen werden.
Korrekter wäre: Licht verhält sich so, als ob es aus Photonen bestünde. Aber auch diese Aussage ist unangemessen: Licht verhält sich so, als ob es eine Welle wäre. Man nennt lediglich Ereignisse, die Energietransfers zwischen Licht und Materie beschreiben, "Photonen".
Trifft Licht auf Materie, so werden Photonen frei.
Unangemessen: Es werden keine Photonen freigesetzt; stattdessen findet möglicherweise ein Energietransfer statt. Das Ereignis, das einen solchen Energietransfer beschreibt, nennt man "Photon".
Photonen bewegen immer sich mit Lichtgeschwindigkeit.
Unangemessen: Diese Aussage hat keinen Sinn, da der Geschwindigkeitsbegriff bei Ereignissen nicht anwendbar ist. Ananlog asinnig ist beispielsweise: Natürliche Zahlen haben eine bestimmte Masse.
Beim lichtelektrischen Effekt treffen Photonen auf Elektronen.
Unangemessen: Bei Photonen ist das Prädikat "treffen" nicht anwendbar.
Korrekt müsste es heißen: Beim lichtelektrischen Effekt wechselwirkt Licht mit Elektronen und überträgt Energieportionen der Größe E = h f. Diese Ereignisse nennt man "Photonen".
Photonen haben eine bestimmte Wellenlänge.
Unangemessen: Ereignisse können keine Wellenlänge haben, analog wie beispielsweise Zahlen keinen Geschmack haben; die Aussage ist asinnig.
Korrekt müsste es heißen: Licht einer bestimmten Wellenlänge kann Energie mit Materie austauschen; Ereignisse, die solche Situationen beschreiben, nennt man "Photonen".
Photonen sind im Gegensatz zu Elektronen, die negativ geladen sind, oder Protonen, die eine positive Ladung tragen, elektrisch neutral.
Unangemessen: Bei Ereignissen von einer Ladung zu sprechen, ergibt keinen Sinn.
Korrekt könnte es beispielsweise heißen: Anders als geladene Teilchen, die auf elektrische Felder über F = \mathcal{E} q reagieren, haben elektrische Felder auf Licht keinen Einfluss.
Unter bestimmten Bedingungen können sich Photonen wie Wellen verhalten.
Unangemessen: Ereignisse bzw. Energietransfers können sich weder wie Wellen, noch nicht wie Wellen verhalten; diese Aussage ist ebenfalls asinnig.
Photonen erfahren Gravitationskräfte und üben auch selbst eine (sehr geringe) Gravitationskraft aus.
Unangemessen: Photonen sind weder Masse noch Materie; sie sind Ereignisse – mathematische Objekte – und erfahren dementsprechend überhaupt keine Kräfte.
Korrekt müsste es heißen: Licht erfährt Gravitationskräfte und übt auch selbst – seiner Energie entsprechend – eine (sehr geringe) Gravitationskraft aus.
Photonen verhalten sich so, als ob sie Teilchen wären.
Unangemessen: Photonen sind Ereignisse. Ereignisse verhalten sich nicht wie Teilchen, sondern sind wie alle mathematischen Objekte ohne Verhalten.
Idealisiert ist es möglich, Photonen zu isolieren, beispielsweise indem man eine Lichtquelle in eine von innen vollständig verspiegelte Box setzt.
Unangemessen: Nicht Photonen werden isoliert, sondern das Licht der Lichtquelle. "Isoliert" ist in dem Sinne zu verstehen, dass das Licht die Begrenzungen der Box nicht verlässt.
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