Beste Antwort
Viele Leute wissen, was andere Quoraner über Quanten gesagt haben. Viele Leute denken, dass ein Photon ein Teilchen ist.
Ein Elektron ist ein Teilchen, denn wenn es elektromagnetisch interagiert, bleibt der Impuls und der Drehimpuls (Orbital- und 1/2 Spin-Drehimpuls) erhalten, aber auch elektrische Ladung bleibt erhalten. Die Ladung kann bei normalen elektromagnetischen Kollisionen nicht verändert werden, nur die schwache Kernkraft kann Elektronen und Protonen zu einem Neutron verbinden oder umgekehrt. Dennoch werden Elektronen in der Quantenmechanik als Felder komplexer Potentialität beschrieben, deren Norm komplexe Zahlen die Wahrscheinlichkeitsdichte des dort wechselwirkenden Teilchens beschreiben.
Ein Photon trägt Energie und Spin 1, aber nicht viel mehr. Wenn ein Photon interagiert, wird es meistens verbraucht , um nie wieder aufzutauchen. Ist das Photon ein Teilchen oder interagiert das elektromagnetische Feld nur quantisiert, als ob es teilchenartige Photonen gäbe, ohne dass tatsächlich etwas zwischen zwei Wechselwirkungen liegt?
Wir sagen, dass das elektromagnetische Feld manchmal so wirkt eine Welle und manchmal wie ein Teilchen. Der photoelektrische Effekt soll schlüssig zeigen, dass Photonen manchmal wie Teilchen wirken und dass Compton-Streuung dasselbe tut. Nun, ist eine reine Wellentheorie eines Photons angesichts dieser Effekte noch möglich?
Antwort
Sehr einfach, aber vergessen wir zuerst das Wort „Teilchen“, weil es ist sehr irreführend. Verwenden wir das Wort „Welle“, auch wenn dies irreführend ist, da das Wort in uns das Bild einer Welle auf dem Wasser hervorruft und eine Energiewelle eine ganz andere Geometrie hat. Wichtiger als die korrekte Geometrie zur Visualisierung der Wellenfront von EM-Quanten (oder Massenquanten) ist jedoch das Prinzip, dass eine Welle ein vollständiger Zyklus, eine vollständige Spitze und eine Talsohle sein muss. Wir können kein Stück einer Welle erkennen. Es ist alles oder nichts. Nicht einmal .9999999\% einer Welle ist eine Welle. Deshalb werden Wellen quantisiert, wenn sie als einzelne Welle in einem Wellenfeld isoliert werden. Es ist nicht so, dass es nicht „da“ ist, sondern dass der Detektor für eine einzelne Welleneinheit (Quantum) ein EM-Feld ist und nur eine Zustandsänderung von einer ganzen Welle registrieren kann, nicht von einem Teil einer Welle, was nicht der Fall ist eine Welle. Wenn dies verstanden wird, haben Sie das grundlegende Verständnis, warum QM.
Nun Geometrie und Visualisierungen: