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PSSC Physik pp 70-81 | Cite as

Teilchenmodell des Lichts

  • Joachim Grehn

Zusammenfassung

Wahrscheinlich kennt der Leser in groben Zügen die Theorie vom atomaren Aufbau der Materie. Mit dieser Vorstellung oder diesem Modell hat man erfolgreich die wichtigsten makroskopischen Eigenschaften der Materie erklären können. Nun soll versucht werden, auch für das Licht ein Modell zu entwickeln, das seine Eigenschaften, soweit wir sie bisher untersucht haben, erklären kann. Genauso werden sich aus dem Modell des Lichts Folgerungen ziehen und Voraussagen machen lassen, die durch weitere Experimente überprüft werden können. Dabei folgen wir Vorstellungen, die schon vor einigen Jahrhunderten entwickelt wurden. Der Begründer des Teilchenmodells des Lichts, das nun untersucht werden soll, war kein geringerer als Sir Isaac Newton. Licht geht stets von leuchtenden Körpern aus und breitet sich im wesentlichen geradlinig aus. Jedes Modell vom Licht muß deshalb etwas enthalten, das von einem leuchtenden Körper ausgeht und sich entlang einer Geraden bewegt. Das einfachste Gebilde, das sich nach unserer Vorstellung in dieser Weise fortbewegen kann, ist ein Teilchen, etwa ein Ball. Wir können also annehmen, daß ein leuchtender Körper einen Strom von Teilchen aussendet. Zwar ließe sich dem entgegenhalten, daß sich Bälle und andere Teilchen im allgemeinen nicht geradlinig, sondern auf gebogenen Bahnen bewegen und schließlich zur Erde fallen. Wir wissen aber andererseits, daß die Krümmung der Bahn eines Balles mit zunehmender Geschwindigkeit geringer wird. Daher kann man annehmen, daß die Bahnen von Lichtteilchen, da sie sich mit einer Geschwindigkeit von c = 3 · 108 m/s ausbreiten, kaum von der Anziehungskraft der Erde beeinflußt werden. Mit dem Teilchenmodell des Lichtes läßt sich also ohne Schwierigkeiten erklären, daß sich das Licht geradlinig ausbreitet Natürlich müssen sich die Lichtteilchen wesentlich von Bällen unterscheiden. Im Gegensatz zu Bällen behindern sie sich zum Beispiel gegenseitig nicht, wie wir in Abschnitt 3.8 als Eigenschaft des Lichtes gefunden hatten. Daß die Wechselwirkung ausbleibt, läßt sich damit erklären, daß die Teilchen außerordentlich klein sind. Sie müssen so klein sein, daß selbst beim Zusammentreffen zweier intensiver Lichtbündel die Wahrscheinlichkeit äußerst gering ist, daß ein Teilchen des einen Bündels mit einem Teilchen des anderen zusammenstößt. Auf diese Weise kann man das Ausbleiben der Wechselwirkung von Licht mit Licht im Teilchenmodell erklären. Die hypothetischen Lichtteilchen unterscheiden sich also durch ihre hohe Geschwindigkeit und durch ihre geringe Größe von normalen Teilchen wie etwa Bällen. Wenn man sich dieser Unterschiede stets bewußt bleibt, kann man versuchen, andere Eigenschaften von Lichtbündeln vorherzusagen, indem man das Verhalten von Bällen oder Kugeln untersucht.

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References

  1. 1.
    Die gesetzliche Definition der Basiseinheit Candela lautet: 1 Candela ist die Lichtstärke, mit der 1/600000m2 der Oberfläche eines schwarzen Strahles bei der Temperatur des beim Druck 101 325 N/m2 erstarrende Platins senkrecht zu seiner Oberfläche leuchtet.Google Scholar

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Authors and Affiliations

  • Joachim Grehn

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