ScienceBlogs.de-Leser Ingo treibt, wie er schreibt, die folgende Frage um:
Wie genau funktioniert eigentlich die Reflektion von Licht auf Quantenmechanischer Teilchen-Eben?
a) Warum bleibt die Kohärenz eines Laserstrahls erhalten, wenn er in einem Spiegel reflektiert wird? Der Spiegel besteht nur aus Atomen/Molekülen und stellt keine perfekte Ebene da. Der Laserstrahl ist in der Realität auch nicht zu 100% auf einen Punkt gebündelt, sodass die jeweilen Phontenen nicht immer am gleichen “Spiegel-Molekül” reflektieren werden. Jedes Photon wird daher in einer anderen Distanz reflektiert,- daher müsste der Laserstrahl seine Kohärenz verlieren. Tut er aber nicht. Warum?
b) Wie genau wird ein Photon zurückgeworfen? Werden die Elektronen der Moleküle im Spiegel angeregt, und strahlen anschließend das Photon wieder ab, so wie bei einem normalen Leuchten? Falls ja: Warum gibt es keine Verzögerung, und warum wird das Photon im richtigen Winkel zurückgeworfen? Warum behält es seine Phase bei? Welche anderen Eigenschaften bleiben erhalten, und welche gehen verloren?
c) Wieso spielt die Polarisation eine Rolle? Betrachtet man ein reflektiertes Spiegelbild durch verschiedene Polarisationsfilter, so zeigen sich Unterschiede. Warum?
d) Im Wellenmodell ist es etwas einfacher, aber auch dort stellt sich die Frage, warum die Phase erhalten bleibt, wenn der Spiegel nicht eine 100% glatte Ebene ist. Eine Wellenreflektion an einer diffusen Oberfläche sollte ein diffuses Spiegelbild zur Folge haben, wo die Phase (und damit die Kohärenz) verloren geht.
Gruss
Ingo
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