wat-bepaalt-de-energie-van-een-foton

[Val232rio Cosemans]

Ik ben voortdurend bezig om mijn idee los te laten..... ware het niet dat ik een aantal primaire principes van de fysica niet los kan laten;
 
2. Waar tijd is is ruimte! Letterlijk is ruimte tijd en tijd ruimte. (Aldus de relativiteit theorie) m.a.w. een frequentie in seconden moet een ruimte hebben en dus een snelheid in meters per seconden. Het kan niet anders toch?
 

 
De frequentie wordt NIET uitgedrukt in seconden maar in Hertz EN dat is niet hetzelfde! Dus frequentie neemt geen ruimte in dus daar stopt jouw stelling 2. 

[Val232rio Cosemans]

De stelling van het touw kun je gebruiken om het begrip frequentie te begrijpen en om te begrijpen  dat als energie stijgt dat f ook stijgt. (Misschien niet het beste voorbeeld, maar ik weet niets simpeler om het uit te leggen. )

Allereerst wat dingen die je moet aannemen om onderstaande gedachte te volgen!

1. Denk van de toppen en dalen als maxima en minima in de sterkte van het magnetische/elektrische veld

2. Het foton beweegt over de evenwichtsstand

Je hebt een touw en je schudt daar mee met een frequentie van 1 Hz. Je duwt er energie in zodat je touw een frequentie van 1Hz krijgt. Als je vaker per seconde schud aan het touw breng je er meer energie in

DUS energie stijgen is frequentie stijgen

Moet ik het anders eens tekenen? Geen probleem ik doe het graag

[mathfreak]

De massa-energierelatie E = mc² is alleen van toepassing op materiële deeltjes. Een foton is echter geen materieel deeltje omdat de massa van een foton nul is. Ik heb je al eens eerder verzocht om bijvoorbeeld het Basisboek Natuurkunde eens te lezen om je met de diverse principes van de natuurkunde vertrouwd te maken. Verder is het van belang te weten dat een foton eigenlijk geen deeltje in de klassiek-natuurkundige zin van het woord is, maar dat het door Einstein werd geïntroduceerd om een verklaring te vinden voor het foto-elektrisch effect, waarbij licht van een bepaalde frequentie elektronen kan vrijmaken uit een metaaloppervlak waarop dat licht valt. Vanuit het oogpunt van de golfoptica kon dit verschijnsel niet worden verklaard, maar vauit de opvatting van Planck dat straling (dus ook licht) gekwantiseerd is bleek zo'n verklaring wel mogelijk te zijn.

[Michel Uphoff]

is er een antwoord op de vraag waarom een foton met hogere frequentie meer energie heeft

 
Waarom vragen leiden vaak tot 'omdat wij het zo waarnemen', zonder echt de onderliggende principes bloot te leggen.
 
Een deelantwoord ligt hem m.i. in de constante van Planck, die heeft de dimensie Js. h is 6,626.10^-34 Js.
Als we Joules omzetten in eV, dan krijgen we voor de constante: 4,136x10^-15 eV.s, want een Joule is 6,2415 × 10¹⁸ elektronvolt.
Kijken we naar de lichtsnelheid, die is afgerond 3.10⁸ m/s oftewel 3.10¹⁷ nm/s.
h.c is dus 4,136.10^-15 eV.s * 3.10¹⁷ nm/s = 1240 eV.nm, en dus is de energie van elektromagnetische straling als volgt uit te drukken:
 
E (in eV) = 1240 / golflengte (λ in nm).
 
Voor zichtbaar roodachtig licht (λ=620nm) is de energie dus 1240/620 = 2 Ev.
En voor zeer kortgolvige straling, bijvoorbeeld Röntgen met 0,01 nm golflengte is de energie 1240/0,01 = 124 KeV.
 
Waarom de constante van Planck de waarde heeft die ze heeft? Ze heeft die waarde omdat na meten blijkt dat atomen alleen op bepaalde (gekwantiseerde) frequenties kunnen vibreren, en iedere mogelijke vibratie altijd een geheel getal maal de constante van Planck blijkt te zijn.
 
Eigenlijk voert de vraag dus terug naar: Waarom bestaan de natuurconstanten (waarvan die van Planck er een is, maar ook de gravitatieconstante en de lichtsnelheid zijn er voorbeelden van) en waarom hebben ze de dimensies en waarden die meten? Ik denk niet dat iemand daar een antwoord op heeft, behalve dan dat ze tot op hoge precisie en stelselmatig zo gemeten worden.
 
Ook is duidelijk dat als een van de gevonden waarden maar in geringe mate af zou wijken, het heelal in haar huidige hoedanigheid niet had kunnen bestaan en wij er dus vrijwel zeker niet waren om die afwijkende constanten te meten.
 
Nogal antropisch-filosofisch wordt weleens gesteld: Het feit dat er intelligentie is die de fundamentele constanten kan meten, vereist dat ze de waarden hebben die ze hebben. Zie hiervoor bijvoorbeeld de gedachten van John Archibald Wheeler met name zijn "Participatory Anthropic Principle".
 
Al met al weinig bevredigend, en alleen echt nieuwe fysica zou wellicht een diepergaand inzicht kunnen bieden.

[johnnson]

Beste Michel,
 
Heel hartelijk dank voor uw antwoord! Oprechte dank daarvoor, na bijna 100 reacties begrijpt u wat ik bedoel!
 
E (in EV) = 1240 / golflengte (y in nm)  Geweldig! 
 
Nu kan ik verder gaan rekenen....
 
 
Beste mensen,
 
Nu wil ik eindigen - met hulp van Michel Uphoff! - met de vraag waarmee ik ben begonnen...
 
Als de energie van de snelheid van het licht van één foton 1240 Ev.nm is hoe kan het dan zijn dat één enkel foton meer energie heeft?
 
Dit lijkt een domme vraag maar hij is heel serieus! De lichtsnelheid is immers de absolute limiet!!! Dan zou 1240 Ev.nm de maximale energie zijn toch???
 
Dit is schijnbaar niet zo, hoe kan dat? (en dan is een frequentie zelf een sinus-beweging per nanometer, dus met een veel grotere afgelegde weg per nanometer dan 3.10¹⁷​ nm/s.
 
Of misschien nog simpeler... sorry voor mijn eenvoud hoe kan één enkel foton meer snelheid hebben dan 3.10¹⁷​ nm/s?
 
Er kan toch niets sneller dan het licht?

[Jan van de Velde]

 hoe kan één enkel foton meer snelheid hebben dan 3.10¹⁷​ nm/s?
 
Er kan toch niets sneller dan het licht?
 

omdat 1 meter gelijk staat aan 10⁹ nanometer
dus 3·10⁸ m = 3·10¹⁷ nm

[Michel Uphoff]

en dan is een frequentie zelf een sinus-beweging per nanometer

 
Nee. Je valt weer in herhaling. Zie de voorgaande pakweg 100 berichten.

[Val232rio Cosemans]

 
En dan is een frequentie zelf een sinus-beweging per nanometer,
 

 
 

En nu zijn we weer helemaal bij het begin... 

​Laat die foute gedachtes nu eens los, ze houden je alleen maar tegen! OF lees studieboeken zodat je de basis begrijpt.

We hebben je al heel vaak( als het niet in elk bericht is) gezegd dat er geen heen en weer beweging is. EN dat frequentie geen beweging is noch een snelheid. Heb je er al bij stil gestaan dat er echt geen heen en weer beweging?

Zo een 15 berichten terug werd al gezegd door andere gebruikers wat die toppen en dalen zijn en dat het foton met frequentie f zich over ALLEEN de x as beweegt.