fotonen in de zon

[mereka]

hallo, ik ben Mereka

ik ben met m'n profielwerkstuk bezig over de zon. ik onderzoek de hele weg van het ontstaan van energie in de kern van de zon, de weg van een foton naar buiten, de atmosfeer en de uiteindelijke reacties hier op aarde (fotosynthese, zonneenergie, etc.)

over de meeste dingen is genoeg informatie te vinden maar kan iemand mij uitleggen hoe het zit met het foton (wat is het? hoe ziet het er uit?) en zijn weg naar het oppervlakte van de zon. ik heb al gelezen dat het door botsingen met andere deeltjes een deel van zijn energie verliest waardoor het van gammastraling in zichtbaar licht verandert.

hoe ontsnappen de fotonen eigenlijk uiteindelijk?

[Hallo1979]

De fotonen ontstaan in het midden van de zon. In die bal in het centrum ontstaan alle fotonen. Ik weet uit mn hoofd eerlijk gezegd niet hoeveel energie ze hebben. In ieder geval begint hij daar zijn weg naar buiten, maar de foton komt telkens atomen tegen die de foton 'weerkaatsen' Als je gaat rekenene kom je al gauw op een vrije weglengte van 15 cm ongeveer. Als het foton dus ontstaat legt hij ongeveer 15cm af voor hij weer in een willekeurige richting wordt gekaatst. Tijdens het kaatsten verandert de golflengte van het foton ook waardoor alle kleuren van de regenboog ontstaan.

De foton worstelt zijn weg naar buiten telkens 15 cm per keer in een willekeurig richting. Een klein rekensommetje leert dan dat een foton er gemiddeld een miljoen jaar over doet om de oppervlakte te bereiken. En ik was ook verbaasd toen ik het zag. Op het moment dat de foton het oppervlakte van de zon heeft bereikt komt hij niets meer tegen en kan vrij naar aarde toe!!!

Ik heb dit best snel getypt, dus als je iets nog meer verduidelijkt wil, dan zeg je het maar!!!

[mereka]

dankjewel voor je reactie hallo1979!

de dingen die je me vertelde wist ik eigenlijk al, maar is er eigenlijk ook nog een verschil tussen hoe het foton zich in de stralingszone voortbeweegt en in de confectiezone? en weet jij hoe een foton er ongeveer uitziet?

en wat moet ik me eigenlijk voorstellen bij de theorie dat licht zowel uit deeltjes bestaat als uit golven?

[Elmo]

Ik denk dat het niet zo heel zinvol is om je proberen voor te stellen hoe een foton eruit ziet... Het is een paketje energie, maar het heeft geen massa, en het beweegt zich voort met de lichtsnelheid. Voor het gemak denk ik meestal over fotonen als deeltjes, maar het is wel belangrijk om je te realiseren dat het foton ook een zeer belangrijk golf-karakter heeft. Anders zou je immers nooit interferentie-effecten kunnen krijgen. En zoals je vast wel weet (Young's 2-spleet experiment!) doet licht wel degelijk aan interferentie.

Dus: licht is 'iets' en wat het precies is, is niet echt in een eenvoudig beeld te vangen zonder bepaalde aspecten van het foton te negeren: de deeltjes-benadering werkt prima zo lang je niet in interferentie geinteresseerd bent. De golf-benadering werkt echter niet om het fotoelectrische effect te beschrijven... De enige echte goede beschrijving is een quantummechanische beschrijving; maar dan verzand je dus in de wereld van de formule's en die geven lang niet altijd zo heel veel inzicht...

[Hallo1979]

Het verschil is dat in de stralingszone fotonen ontstaan en in de convectiezone worden fotonen alleen weerkaatst!

[mereka]

dus eigenlijk is de kern hetzelfde als de stralingszone?

[Anonymous]

Ik denk dat het niet zo heel zinvol is om je proberen voor te stellen hoe een foton eruit ziet... Het is een paketje energie, maar het heeft geen massa, en het beweegt zich voort met de lichtsnelheid. Voor het gemak denk ik meestal over fotonen als deeltjes, maar het is wel belangrijk om je te realiseren dat het foton ook een zeer belangrijk golf-karakter heeft. Anders zou je immers nooit interferentie-effecten kunnen krijgen. En zoals je vast wel weet (Young's 2-spleet experiment!) doet licht wel degelijk aan interferentie.

Leg mij eens uit dan hoe het kan dat je diezelfde interferentiepatronen kunt zien als je het licht deeltje voor deeltje laat binnenvallen....

Ik denk dat je heel snel af moet van het idee dat er iets golft, wat dus knopen en buiken oplevert. We blijven steken in 18e eeuwse denkbeelden op die manier, en dat is jammer.

Voor als je een modern antwoord op het dualiteitsvraagstuk van licht wil hebben:

http://www.vega.org.uk/series/lectures/fey...ynman/index.php

De formules zijn er voor het gemak buiten gelaten in die 4 lezingen, maar dat maakt voor het concept niet veel uit. Formules zijn er dan om aan het model te rekenen, dus het kan ook op heel grijpbaar niveau worden uitgelegd ben ik van mening.

[Elmo]

Leg mij eens uit dan hoe het kan dat je diezelfde interferentiepatronen kunt zien als je het licht deeltje voor deeltje laat binnenvallen....

Dat kan je inderdaad niet als je over licht denkt als 'deeltje', noch als je over licht denkt als 'golf'. Daarvoor moet je netjes de quantummechanische eigenschappen van het licht meenemen en de formules uitschrijven. Natuurlijk kan ik dat wel, maar dat is zo'n gedoe. Ik kies er (meestal) voor om dat niet te doen, en kies er voor om mij een foton als een deeltje voor te stellen. Voor mij werkt dat prima in mijn dagelijks experimenteel onderzoek. Maar natuurlijk ben ik mij wel bewust dat ik hier een simplificatie maak en houd ik er rekening mee dat deze niet altijd geldig is. Zolang ik dat maar doe, is er niets aan de hand.

[Knownothing]

Wel wel, ik dacht dat een foton zo'n acht minuten onderweg was van de zon tot hier. Nu blijkt dat het meer iets is van gemiddeld 1.000.000 jaar + 8 minuten. Hebben ze me goed liggen gehad!!