Licht is een verzameling photonen. Deze photonen op hun beurt gedragen zich als "deeltjes" én als "golf". Het is dus ten alle tijden beide tegelijk. Maar waarom de quotes?
Het begrip deeltje is voor een photon misschien niet helemaal gelukkig gekozen. Bij een deeltje denkt men namelijk vaak aan een bolletje met straal
r, massa
m dat zich met een snelheid
v voortzet. Een photon echter heeft geen rustmassa
m, met als gevolg dat het zich per defenitie met de lichtsnelheid
c voortplant (volgt uit speciale relativiteitstheorie).
Wat het golfkarakter betreft; één photon heeft een bepaalde frequentie
f en daarbij behorende golflengte
l (eigenlijk griekse
lambda, maar dat teken krijg ik niet voor elkaar). Nu heeft een deeltje met welbepaalde golflengte ook een welbepaalde impuls
p = h / l, met
h de constante van Planck.
Nu heeft het photon dus een welbepaalde impuls en volgt dus uit de onzekerheidsrelatie van Heisenberg dat de positie van het photon nu níet welbepaald is. Met als gevolg dat er een bepaalde waarschijnlijkheidsverdeling is het photon ergens in de ruimte aan te treffen. Deze waarschijnlijkheidsverdeling volgt uit de golffunctie (die tijd en positie van het photon aan elkaar relateert) en kan met de Schrödingervergelijking worden berekend (al is die in de meeste praktische systemen onoplosbaar en moet men numerieke benaderingen toe gaan passen).
Ik laat het voorlopig even hierbij, want anders is het toch allemaal te verwarrend (+ ik moet gaan leren voor mn mondeling morgenvroeg
)
