Zuletzt geändert: Mi, 27.09.2006

«K12/K13» 102. Hausaufgabe «PDF», «POD»




0.0.1 102. Hausaufgabe

0.0.1.1 Unangemessene Aussagen zum Photonenkonzept
  • Ein Photon trägt eine bestimmte Energie, die über die Formel E = h fE = hf gegeben ist.

    Unangemessen: Ein Photon ist ein Ereignis, etwa es wurde Energie der Menge E = h fE = hf übertragen. Ereignisse können keine Energie tragen.

    Korrekt müsste es daher heißen: Energie der Menge E = h fE = hf wurde übertragen.

  • Licht besteht aus Photonen.

    Unangemessen: Die Physik trifft keine Aussagen über die Natur; es können nur Aussagen zu von Menschen entworfenen Modellen getroffen werden.

    Korrekter wäre: Licht verhält sich so, als ob es aus Photonen bestünde. Aber auch diese Aussage ist unangemessen: Licht verhält sich so, als ob es eine Welle wäre. Man nennt lediglich Ereignisse, die Energietransfers zwischen Licht und Materie beschreiben, "Photonen".

  • Trifft Licht auf Materie, so werden Photonen frei.

    Unangemessen: Es werden keine Photonen freigesetzt; stattdessen findet möglicherweise ein Energietransfer statt. Das Ereignis, das einen solchen Energietransfer beschreibt, nennt man "Photon".

  • Photonen bewegen immer sich mit Lichtgeschwindigkeit.

    Unangemessen: Diese Aussage hat keinen Sinn, da der Geschwindigkeitsbegriff bei Ereignissen nicht anwendbar ist. Ananlog asinnig ist beispielsweise: Natürliche Zahlen haben eine bestimmte Masse.

  • Beim lichtelektrischen Effekt treffen Photonen auf Elektronen.

    Unangemessen: Bei Photonen ist das Prädikat "treffen" nicht anwendbar.

    Korrekt müsste es heißen: Beim lichtelektrischen Effekt wechselwirkt Licht mit Elektronen und überträgt Energieportionen der Größe E = h fE = hf. Diese Ereignisse nennt man "Photonen".

  • Photonen haben eine bestimmte Wellenlänge.

    Unangemessen: Ereignisse können keine Wellenlänge haben, analog wie beispielsweise Zahlen keinen Geschmack haben; die Aussage ist asinnig.

    Korrekt müsste es heißen: Licht einer bestimmten Wellenlänge kann Energie mit Materie austauschen; Ereignisse, die solche Situationen beschreiben, nennt man "Photonen".

  • Photonen sind im Gegensatz zu Elektronen, die negativ geladen sind, oder Protonen, die eine positive Ladung tragen, elektrisch neutral.

    Unangemessen: Bei Ereignissen von einer Ladung zu sprechen, ergibt keinen Sinn.

    Korrekt könnte es beispielsweise heißen: Anders als geladene Teilchen, die auf elektrische Felder über F = \mathcal{E} qF = q reagieren, haben elektrische Felder auf Licht keinen Einfluss.

  • Unter bestimmten Bedingungen können sich Photonen wie Wellen verhalten.

    Unangemessen: Ereignisse bzw. Energietransfers können sich weder wie Wellen, noch nicht wie Wellen verhalten; diese Aussage ist ebenfalls asinnig.

  • Photonen erfahren Gravitationskräfte und üben auch selbst eine (sehr geringe) Gravitationskraft aus.

    Unangemessen: Photonen sind weder Masse noch Materie; sie sind Ereignisse – mathematische Objekte – und erfahren dementsprechend überhaupt keine Kräfte.

    Korrekt müsste es heißen: Licht erfährt Gravitationskräfte und übt auch selbst – seiner Energie entsprechend – eine (sehr geringe) Gravitationskraft aus.

  • Photonen verhalten sich so, als ob sie Teilchen wären.

    Unangemessen: Photonen sind Ereignisse. Ereignisse verhalten sich nicht wie Teilchen, sondern sind wie alle mathematischen Objekte ohne Verhalten.

  • Idealisiert ist es möglich, Photonen zu isolieren, beispielsweise indem man eine Lichtquelle in eine von innen voll­stän­dig verspiegelte Box setzt.

    Unangemessen: Nicht Photonen werden isoliert, sondern das Licht der Lichtquelle. "Isoliert" ist in dem Sinne zu verstehen, dass das Licht die Begrenzungen der Box nicht verlässt.

(Benötigte Zeit: 93 min)