Inloggen Account aanmaken

Javascript Disabled Detected

You currently have javascript disabled. Several functions may not work. Please re-enable javascript to access full functionality.

botst iedere foton ooit met een materiedeeltje?

Begonnen door: Wien Ee, 15 apr 2006 21:52

Log in om te kunnen reageren

#1

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 15 april 2006 - 21:52

Zoals ik het begrepen heb:
Het standaardmodel onderscheidt materiedeeltjes en krachtdoorvoerende deeltjes. De krachtvoerende deeltjes heten bosonen. Het foton is dan een boson en draagt de elektromagnetische kracht over.
Nu ben ik vooral goed thuis in klassieke natuurkunde, en daarom denk ik dat een kracht iets is tussen twee voorwerpen (materiedeeltjes), immers actie= -reactie. Als ik dat betrek op die kracht overdragende fotonen, dan zou dus ieder uitgezonden foton uiteindelijk moeten botsen met een ander materiedeeltje.
En als voorgaande waar zou zijn: dat iedere uitgezonden foton ooit met een ander materiedeeltje bots, en ik betrek dat op de zon die in alle richtingen schijnt, dan zou dat betekenen dat het heelal in geen enkele richting helemaal leeg is.
Ik heb het idee dat er iets fout zit in die redenering. Maar wat? :roll:

Terug naar boven

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Brinx

>1k berichten

1433 berichten
Lorentziaan

Geplaatst op 15 april 2006 - 21:59

De fotonen die als boodschapperdeeltje van de elektromagnetische kracht fungeren zijn virtuele fotonen. De fotonen die je met bijvoorbeeld het foto-elektrisch effect meet schijnen geen virtuele fotonen te zijn, maar 'normale' fotonen - en deze 'normale' fotonen bewegen zich dus niet noodzakelijk tussen twee deeltjes, hoewel ze doorgaans wel uitgezonden zijn door deeltjes met massa. Ik moet eerlijk bekennen dat ik ook niet precies snap of het hier nu daadwerkelijk om twee soorten fotonen gaat of dat de virtuele fotonen slechts een theoretisch construct zijn om het rekenen aan de elektromagnetische kracht makkelijker te maken. Heeft een van de quantummechanica-adepten op het forum daar misschien een idee over?

Terug naar boven

#3

zpidermen

>1k berichten

1623 berichten
Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 april 2006 - 07:33

De fotonen die je met bijvoorbeeld het foto-elektrisch effect meet schijnen geen virtuele fotonen te zijn, maar 'normale' fotonen

...alsof 1 type foton al niet ingewikkeld genoeg is... :roll:

Beter kaal als geen haar want een kip snurkt

Terug naar boven

#4

joeroe

>100 berichten

186 berichten
Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 april 2006 - 10:31

Ik was net aan het lezen in een boek van stephen hawking(geen commentaar :roll:

), dat virtule deeltjes kunnen worden omgezet in reële deeltjes dus lijkt het me logisch dat ze wel bestaan.

Terug naar boven

#5

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 17 april 2006 - 15:29

De fotonen die als boodschapperdeeltje van de elektromagnetische kracht fungeren zijn virtuele fotonen. De fotonen die je met bijvoorbeeld het foto-elektrisch effect meet schijnen geen virtuele fotonen te zijn, maar 'normale' fotonen - en deze 'normale' fotonen bewegen zich dus niet noodzakelijk tussen twee deeltjes, hoewel ze doorgaans wel uitgezonden zijn door deeltjes met massa.

Dus als ik het goed begrijp zijn er twee soorten fotonen! Het standaardmodel gaat wél op voor die virtuele fotonen en niet voor de "normale". Die kwantummechanica is iedere keer weer verassend :roll:

Worden krachten op kleine schaal door virtuele bosonen overgebracht en op grote schaal door velden? Welke kwantum-adept weet hier antwoord op?

Terug naar boven

#6

joeroe

>100 berichten

186 berichten
Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 april 2006 - 19:18

nee volgens mij komen die deeltjes alleen relatief veel voor op plaatsten waar de ruimtetijd heel sterk gekromd is, zoals bv een zwart gat

en de deeltjes die krachten over brengen zijn gewoon reële deeltjes :roll:

Terug naar boven

#7

Brinx

>1k berichten

1433 berichten
Lorentziaan

Geplaatst op 18 april 2006 - 10:28

Even ter illustratie, hier spreekt men ook van een verschil tussen werkelijke en virtuele fotonen:

http://www.physics.o...tual_photon.htm

Er schijnt dus onderscheid tussen de twee te worden gemaakt, maar niet altijd. Kijk eens in:

http://en.wikipedia....irtual_particle

Daarin wordt verteld dat dit onderscheid bij fotonen soms weer niet gemaakt wordt. Erg verwarrend allemaal! Dat wikipedia artikel is verder trouwens ook wel relevant voor deze thread, omdat daar ook ingegaan wordt op de kwestie of ieder foton na uitzending ooit weer op een materiedeeltje botst.

Terug naar boven

#8

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 19 april 2006 - 19:45

It is sometimes said that all photons are virtual photons. This is because the world-lines of photons always resemble the dotted line in the above Feynman diagram: the photon was emitted somewhere (say, a distant star), and then is absorbed somewhere else (say a photoreceptor cell in the eyeball). Furthermore, in the photon's frame of reference, no time elapses between emission and absorption. This statement illustrates the difficulty of trying to distinguish between "real" and "virtual" particles as mathematically they are the same objects and it is only our definition of "reality" which is at weakness here.

Ik weet niet in hoeverre wikipedia toonaangevend is over dit onderwerp. Sommigen zijn schijnbaar van mening dat er geen onderscheid is tussen fotonen: alle fotonen zijn virtueel. Als dat zo is kom ik toch nog even terug op mijn beginvraag: "botst iedere uitgezonden (virtuele) foton uiteindelijk met een materiedeeltje?" Dan zie ik drie mogelijkheden:

1 Ieder foton botst uiteindelijk met een materiedeeltje, en uitgaande van de stelling dat een lichtbron in iedere richting zijn energie verspreidt, dan denk ik te mogen concluderen dat gezien vanuit een ster er in iedere denkbare richting materie is.

2 Ieder foton botst uiteindelijk met een materiedeeltje, en uitgaande van het idee dat gezien vanuit een ster er niet in iedere richting materie is, dan denk ik dat ik mag concluderen dat sommige sterren sterker zullen stralen, omdat ze in een relatief leeg deel van het heelal staan waar ze hun energie niet kwijt kunnen.

3 Niet ieder foton botst uiteindelijk met een materiedeeltje, dan denk ik te mogen concluderen dat de materie in het universum energie kwijt raakt, en steeds kouder zal worden.

Terug naar boven

#9

gemertp

>100 berichten

238 berichten
Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 april 2006 - 22:39

Maar, een foton reist niet zo maar in een recht pad alsof het een weggegooide bal is. Een foton gedraagt zich volgens deeltjes/golven dualiteit. Zo lang hij nog geen interactie heeft met andere deeltjes is het golfmodel van toepassing. En dat betekent dat uiteindelijk de kans dat je hem ergens aantreft evenredig is met het kwadraat van de intensiteit van zijn golf op die plek. Waar dus uit de golf uiteindelijk het foton verschijnt wat we als deeltje kunnen beschrijven (en dus kan botsen) wordt geheel door het toeval bepaalt. Dus een mogelijke conclusie of er in elke richting materie bestaat gaat dan niet op. De originele vraag blijft echter nog opendan denk ik : is het dan zo dat een foton dan eeuwig als een golf kan blijven bestaan of moet het ooit ergens botsen?

Peter van Gemert
2e jaars Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft

Terug naar boven

#10

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 30 april 2006 - 11:47

Een foton gedraagt zich volgens deeltjes/golven dualiteit.

En er zijn ideeën over virtuele, dan wel echte fotonen. Maar virtueel, echt, deeltje of golf, we zien volgens mij alleen waar een foton vertrekt, en waar die aankomt. De baan van een foton is volgens mij nog nooit gezien, dat is allemaal theorie. Het enige wat we weten, volgens mij, is wat bij vertrek en bij aankomst gemeten kan worden:

Dit plaatje is gegenereerd met de volgende code:

[tex]
E = h.f
[/tex]

Handleiding werken met LaTeX

sluiten

Dit plaatje is gegenereerd met de volgende code:

[tex]
p = h.f / c
[/tex]

Handleiding werken met LaTeX

sluiten

Energie en impuls dus. In het standaardmodel wordt een foton wisselwerkingsdeeltje genoemd. Altijd tussen twee andere deeltjes in.
Als alle fotonen inderdaad virtueel zijn, niet bestaand, dan moet er misschien een theorie ontworpen worden, zonder dat daar fotonen in voor komen. Een theorie waarin het ene deeltje het andere deeltje direct aanstoot en energie overdraagt.

Terug naar boven

#11

snmsee

>25 berichten

48 berichten
Gebruiker

Geplaatst op 30 april 2006 - 16:57

Sommigen zijn schijnbaar van mening dat er geen onderscheid is tussen fotonen: alle fotonen zijn virtueel.

Ik kan dit niet onderschrijven. 'n "virtueel" foton, welke wordt uitgewisseld in 'n feynman diagram heeft 'n aantal eigenschappen, die niet aanwezig zijn bij "echte" fotonen, waaronder 'n eindige amplitude voor 'n transversale polarizatie, wat inhoud dat de polarizatie maar een graad van vrijheid kent. Het "virtueel" foton wordt ookwel "time-like" foton genoemd, omdat deze binnenin de "spacetime" cone valt . Het "echte" foton wordt ookwel 'n "longitudinal" foton genoemd. Het "virtueel" foton kan ook niet direct gedetecteerd worden.

Magnetisme en Electrostatica ontstaat door "virtuele" fotonen en hebben 'n beperkt bereik: Columb kracht. Licht (en andere electromagnetische straling) bestaat uit "echte" (vrije) fotonen.

Terug naar boven

#12

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 30 april 2006 - 21:09

Licht (en andere electromagnetische straling) bestaat uit "echte" (vrije) fotonen.

Botsen die "echte" (vrije) fotonen dan altijd met een materiedeeltje? Is een "echt", vrij foton een wisselwerkingsdeeltje?

En ....: op het moment dat zo'n foton wordt uitgezonden, heeft de zender dan al energie en impuls verloren? Vliegt die impuls en energie enige tijd vrij door de ruimte. Tot het moment dat impuls en energie worden opgenomen door een ontvangend materiedeeltje. Is daar een proef mee gedaan, is dat al eens bewezen? :roll:

Terug naar boven

#13

snmsee

>25 berichten

48 berichten
Gebruiker

Geplaatst op 02 mei 2006 - 16:03

Botsen die "echte" (vrije) fotonen dan altijd met een materiedeeltje?

Wat is "altijd" ?

Maar fotonen kunnen met andere deeltjes botsen bij het foto-elektrisch effect en bij de vertraging van licht door 'n medium zoals glas.

Is een "echt", vrij foton een wisselwerkingsdeeltje?

Nee. Het is straling, zoals licht bijvoorbeeld.

Terug naar boven

#14

Wien Ee

>1k berichten

3133 berichten
VIP

Geplaatst op 06 mei 2006 - 20:25

Wat is "altijd" ?

Wat ik me afvroeg is of een "echt" foton een gebeurtenis is tussen twee andere deeltjes, waarbij impuls en energie wordt overgedragen.

Nee. Het is straling, zoals licht bijvoorbeeld.

Als ik jou goed begrijp, dan kunnen "echte", "vrije" fotonen worden uitgezonden zonder ooit een ander deeltje te raken. Het deeltje dat zo'n foton uitzendt verliest dan, volgens mij, impuls en energie in de leegte van het universum. Op de één of andere manier had ik me het niet zo voorgesteld. Lijkt me erg éénzaam voor zo'n foton, weggestuurd te worden op een eindeloze reis zonder doel. :roll:

De natuur is hard, dat blijkt maar weer.