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Vieweg+Teubner eBooks

Einführung in die Photoeffekte

Klaus H. Herrmann

Published Jan 1, 1994• 0 citations
Publisher

Abstract

Der Erkenntnisweg bei der Fixierung der Grundaussagen zum äußeren und inneren Photoeffekt wird skizziert. Die Rolle des Photoeffekts bei der Herausarbeitung des Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes und der quantenphysikalischen Beschreibung der Wechselwirkung zwischen Licht und Festkörpern wird nachgezeichnet.
DOI
10.1007/978-3-322-98787-7_1

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Optik

Die Optik ist die Lehre vom Licht, seiner Ausbreitung, dem Aufbau optischer Instrumente und allen den Erscheinungen, die mit dem Auge wahrgenommen werden können. Heute wird zwischen der klassischen Optik und der Quantenoptik unterschieden. In der klassischen Optik wird das Licht als Welle verstanden. Seit Beginn dieses Jahrhunderts sind allerdings viele Experimente durchgeführt worden, deren Deutung nicht im Rahmen der Wellentheorie möglich ist. Zur Erklärung muß angenommen werden, daß das Licht sich wie ein Teilchen, als Korpuskel, dem sogenannten Lichtquant, verhält. Dieses Bild ist immer dann anzuwenden, wenn Licht mit Materie in Wechselwirkung tritt, also zum Beispiel bei der Absorption und Emission, aber auch bei der Streuung von Licht.

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 2007•0 citations

Welle und Teilchen

Gerd Otter, Raimund Honecker

Das grundlegende Verständnis von Licht einerseits und massebehafteten Teilchen andererseits beruht auf dem Welle-Teilchen Dualismus. Dieser Dualismus besagt, daß auf der einen Seite das Licht, das dem Kenner der klassischen Physik nur in der Form einer elektromagnetischen Welle begegnet, je nach den äußeren Beobachtungsbedingungen auch wie ein örtlich konzentriertes Teilchen erscheinen kann, und umgekehrt, daß ein korpuskulares, massebehaftetes Teilchen auch Welleneigenschaften besitzt, die aber nur bei geeigneten Versuchsbedingungen in Erscheinung treten. Die historisch wichtigsten experimentellen Nachweise zu diesem Phänomen haben wir in Kapitel 1 dargelegt. Es zeigt sich, daß diese Eigenschaften keine sich widersprechende Erscheinungsformen von Licht bzw. Teilchen sind, sondern daß man sie als zwei sich ergänzende Charakteristika verstehen muß in dem Sinne, daß bei Auftreten der Teilcheneigenschaften die Beschreibung als Welle keinen physikalischen Sinn ergibt und umgekehrt, daß im Fall des Nachweises der Welleneigenschaft das Korpuskelbild zu Widersprüchen führt.

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 2001•0 citations

Quantenoptik

Werner Stolz

ZusammenfassungMit den Vorstellungen der Strahlen- und Wellenoptik lassen sich nicht alle Erscheinungen des Lichtes verstehen. Die Entstehung von Licht, seine Absorption und die Wechselwirkungen mit Atomen können nur erklärt werden, wenn man Licht als einen Strom diskreter Teilchen bestimmter Energie auffaßt. Licht besitzt Wellen- und Teilcheneigenschaften (Welle- Teilchen-Dualismus).

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 2005•0 citations

Quantenoptik

Werner Stolz

Mit den Vorstellungen der Strahlen- und Wellenoptik lassen sich nicht alle Erscheinungen des Lichtes verstehen. Die Entstehung von Licht, seine Absorption und die Wechselwirkungen mit Atomen können nur erklärt werden, wenn man Licht als einen Strom diskreter Teilchen bestimmter Energie auffaßt. Licht besitzt Wellen- und Teilcheneigenschaften (Welle-Teilchen-Dualismus).

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1998•0 citations

Quantenoptik

Werner Stolz

Mit den Vorstellungen der Strahlen- und Wellenoptik lassen sich nicht alle Erscheinungen des Lichtes verstehen. Die Entstehung von Licht, seine Absorption und die Wechselwirkungen mit Atomen können nur erklärt werden, wenn man Licht als einen Strom diskreter Teilchen bestimmter Energie auffaßt. Licht besitzt Wellen- und Teilcheneigenschaften (Welle- Teilchen-Dualismus).

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1995•0 citations

Vom Photoeffekt zur Quantencomputer-Diagnostik

Christian Jänisch

Diese allgemeinverständliche Kurzfassung erläutert den Zusammenhang zwischen der SrGT-Interpretation des Photoeffekts, der photonischen Grundlegung von Selbstreferenz, der SrGT-Deutung von Superposition, der Reinterpretation von Möglichkeit und Wahrscheinlichkeit sowie den daraus folgenden Überlegungen zu Dekohärenz und Quantencomputing-Diagnostik. Die Kurzfassung knüpft an zwei SrGT-Vorarbeiten an: erstens an die SrGT-Photoeffektarbeit, in der der Photoeffekt nicht als bloßer Stoß eines photonischen Energiepakets auf ein Elektron, sondern als lichtrelative Aktivierung einer Elektron-Material-Raum-Bezugnahme verstanden wird; zweitens an die Grundlagenarbeit „Die photonische Notwendigkeit der Selbstreferenz“, Version 1.1, in der photonische Vermittlung als Strukturbedingung von Selbstreferenz, Superposition, Ereignisbindung und Dekohärenz ausgearbeitet wird. Die bestehende Physik wird dabei nicht verworfen. Die klassischen und quantenphysikalischen Formeln des Lichts, des Photoeffekts und der Quantenmechanik bleiben gültig. Die SrGT stellt jedoch eine zusätzliche Strukturfrage: Was muss gegeben sein, damit Licht nicht nur als Energiequant erscheint, sondern als Vermittlung wirken kann? In dieser Sicht ist das Photonische nicht zuerst ein selbsthaftes Teilchen, sondern eine Vermittlungsform, durch die Unterschied, Raumantwort und Selbstreferenz verbunden werden. Aus dieser Perspektive wird Superposition nicht als gleichzeitiges Vorliegen fertiger Möglichkeiten verstanden, sondern als kontrollierte Nichtidentifizierbarkeit vor Ereignisbindung. Wahrscheinlichkeit bezeichnet dann keine bereits vorhandene identifikative Möglichkeit, sondern eine Rahmentendenz innerhalb einer vorbereiteten Konstellation. Messung wird als Ereignisbindung verstanden: Eine offene Konstellation wird in ein konkretes Messergebnis überführt. Dekohärenz erscheint in dieser Lesart nicht nur als technischer Kohärenzverlust oder Rauschen, sondern als Verlust innerer Konstellationsschärfe durch ungewollte Ereignisbindung, Umweltkopplung, Materialeinfluss, Messung, Steuerungsfehler, Phasenverlust oder Skalierungsbelastung. Für Quantencomputing ergibt sich daraus kein bereits bewiesenes technisches Verbesserungsversprechen. Vielmehr formuliert die SrGT eine prüfbare Diagnoseperspektive. Das SrGT-CVP-Modell, das Constellation Validity Profile, soll etablierte Quantenhardware-Metriken wie T1, T2, Gate-Fidelity, Readout-Fidelity, SPAM, Cross-Talk, Leakage, Layer Fidelity, Logical Error Rate, Quantum Volume oder CLOPS nicht ersetzen, sondern in einem gemeinsamen Konstellationsprofil ordnen. Die zentrale Prüffrage lautet: Kann SrGT-CVP vorhandene Quantenhardware-Daten so auswerten, dass Stabilitätsverluste, Dekohärenzprofile, Readout-Probleme oder Skalierungsrisiken früher, robuster oder entscheidungsrelevanter sichtbar werden als durch Einzelmetriken allein? Diese Kurzfassung richtet sich an interessierte Leserinnen und Leser ohne physikalische Spezialisierung. Sie soll den Zusammenhang zwischen Photoeffekt, photonischer Vermittlung, Schrödingergleichung, Superposition, Messung, Dekohärenz und möglicher Quantencomputing-Diagnostik verständlich machen. christian.janisch@srgt-research.org

•Jul 17, 2026•0 citations
Die Optik ist die Lehre vom Licht, seiner Ausbreitung, dem Aufbau optischer Instrumente und allen den Erscheinungen, die mit dem Auge wahrgenommen werden können. Heute wird zwischen der klassischen Optik und der Quantenoptik unterschieden. In der klassischen Optik wird das Licht als Welle verstanden. Seit Beginn dieses Jahrhunderts sind allerdings viele Experimente durchgeführt worden, deren Deutung nicht im Rahmen der Wellentheorie möglich ist. Zur Erklärung muß angenommen werden, daß das Licht sich wie ein Teilchen, als Korpuskel, dem sogenannten Lichtquant, verhält. Dieses Bild ist immer dann anzuwenden, wenn Licht mit Materie in Wechselwirkung tritt, also zum Beispiel bei der Absorption und Emission, aber auch bei der Streuung von Licht.
Das grundlegende Verständnis von Licht einerseits und massebehafteten Teilchen andererseits beruht auf dem Welle-Teilchen Dualismus. Dieser Dualismus besagt, daß auf der einen Seite das Licht, das dem Kenner der klassischen Physik nur in der Form einer elektromagnetischen Welle begegnet, je nach den äußeren Beobachtungsbedingungen auch wie ein örtlich konzentriertes Teilchen erscheinen kann, und umgekehrt, daß ein korpuskulares, massebehaftetes Teilchen auch Welleneigenschaften besitzt, die aber nur bei geeigneten Versuchsbedingungen in Erscheinung treten. Die historisch wichtigsten experimentellen Nachweise zu diesem Phänomen haben wir in Kapitel 1 dargelegt. Es zeigt sich, daß diese Eigenschaften keine sich widersprechende Erscheinungsformen von Licht bzw. Teilchen sind, sondern daß man sie als zwei sich ergänzende Charakteristika verstehen muß in dem Sinne, daß bei Auftreten der Teilcheneigenschaften die Beschreibung als Welle keinen physikalischen Sinn ergibt und umgekehrt, daß im Fall des Nachweises der Welleneigenschaft das Korpuskelbild zu Widersprüchen führt.
Diese allgemeinverständliche Kurzfassung erläutert den Zusammenhang zwischen der SrGT-Interpretation des Photoeffekts, der photonischen Grundlegung von Selbstreferenz, der SrGT-Deutung von Superposition, der Reinterpretation von Möglichkeit und Wahrscheinlichkeit sowie den daraus folgenden Überlegungen zu Dekohärenz und Quantencomputing-Diagnostik. Die Kurzfassung knüpft an zwei SrGT-Vorarbeiten an: erstens an die SrGT-Photoeffektarbeit, in der der Photoeffekt nicht als bloßer Stoß eines photonischen Energiepakets auf ein Elektron, sondern als lichtrelative Aktivierung einer Elektron-Material-Raum-Bezugnahme verstanden wird; zweitens an die Grundlagenarbeit „Die photonische Notwendigkeit der Selbstreferenz“, Version 1.1, in der photonische Vermittlung als Strukturbedingung von Selbstreferenz, Superposition, Ereignisbindung und Dekohärenz ausgearbeitet wird. Die bestehende Physik wird dabei nicht verworfen. Die klassischen und quantenphysikalischen Formeln des Lichts, des Photoeffekts und der Quantenmechanik bleiben gültig. Die SrGT stellt jedoch eine zusätzliche Strukturfrage: Was muss gegeben sein, damit Licht nicht nur als Energiequant erscheint, sondern als Vermittlung wirken kann? In dieser Sicht ist das Photonische nicht zuerst ein selbsthaftes Teilchen, sondern eine Vermittlungsform, durch die Unterschied, Raumantwort und Selbstreferenz verbunden werden. Aus dieser Perspektive wird Superposition nicht als gleichzeitiges Vorliegen fertiger Möglichkeiten verstanden, sondern als kontrollierte Nichtidentifizierbarkeit vor Ereignisbindung. Wahrscheinlichkeit bezeichnet dann keine bereits vorhandene identifikative Möglichkeit, sondern eine Rahmentendenz innerhalb einer vorbereiteten Konstellation. Messung wird als Ereignisbindung verstanden: Eine offene Konstellation wird in ein konkretes Messergebnis überführt. Dekohärenz erscheint in dieser Lesart nicht nur als technischer Kohärenzverlust oder Rauschen, sondern als Verlust innerer Konstellationsschärfe durch ungewollte Ereignisbindung, Umweltkopplung, Materialeinfluss, Messung, Steuerungsfehler, Phasenverlust oder Skalierungsbelastung. Für Quantencomputing ergibt sich daraus kein bereits bewiesenes technisches Verbesserungsversprechen. Vielmehr formuliert die SrGT eine prüfbare Diagnoseperspektive. Das SrGT-CVP-Modell, das Constellation Validity Profile, soll etablierte Quantenhardware-Metriken wie T1, T2, Gate-Fidelity, Readout-Fidelity, SPAM, Cross-Talk, Leakage, Layer Fidelity, Logical Error Rate, Quantum Volume oder CLOPS nicht ersetzen, sondern in einem gemeinsamen Konstellationsprofil ordnen. Die zentrale Prüffrage lautet: Kann SrGT-CVP vorhandene Quantenhardware-Daten so auswerten, dass Stabilitätsverluste, Dekohärenzprofile, Readout-Probleme oder Skalierungsrisiken früher, robuster oder entscheidungsrelevanter sichtbar werden als durch Einzelmetriken allein? Diese Kurzfassung richtet sich an interessierte Leserinnen und Leser ohne physikalische Spezialisierung. Sie soll den Zusammenhang zwischen Photoeffekt, photonischer Vermittlung, Schrödingergleichung, Superposition, Messung, Dekohärenz und möglicher Quantencomputing-Diagnostik verständlich machen. christian.janisch@srgt-research.org