P 54: Plädoyer gegen die Welle und für die Photonen

 8.6 Plädoyer gegen die Welle und für die Photonen

Bavaria Filmstudios

Unser Gerichtsreporter berichtet:

Fiktive Verhandlung vor dem Physikanten-Gericht. Einstein ist angeklagt wegen öffentlichen Widerspruchs gegen die etablierte Wellentheorie des Lichtes.

 Plädoyer des Verteidigers:

Euer Ehren!

Ich, als Verteidiger meines Mandanten Einstein, möchte zeigen, dass die Annahme des Staatsanwalts, Licht sei eine Wellenerscheinung, durch Indizien widerlegt werden kann.

Licht kann keine Welle sein!

Dazu liegen der Verteidung der Photonenvorstellung die folgenden Aussagen vor:

Beobachtung: 

Eine aufgeladene Metallplatte bleibt aufgeladen.

Erklärung:  

Um die Ladungen zu befreien, muss etwas die Austrittsarbeit Wa anliefern. Sobald ein Elektron die hat, haut es ab. Kommt keine Energie an, bleibt es da, denn es wird von den positiv geladenen Atomionen festgehalten. Störend wirkt es, dass manchmal die freien Ladungen aus der Luft die zusätzlichen Ladungen der Metallplatte neutralisieren. Das passiert besondert, wenn Sie, Euer Ehren, zu sehr transpirieren.

Beobachtung:

Sobald UV-Licht auftrifft, können Ladungen sich loslösen, sie haben also ausreichend Energie für die Austrittsarbeit erhalten.

Erklärung:

Wie die unter dem Aktenzeichen 

 https://physikkursq3lichtundquanten.blogspot.com/2020/11/berechnung-der-wartezeit-bis-zu.html

abgelegte Rechnung zeigt, würde eine Welle dazu viel zu viel Zeit benötigen.

Wenn aber Photonen der richtigen Energie E = h*f  > Wa im Lichtstrom sind, dann übertragen sie diese Energie sofort an die Elektronen (jeweils ein Photon an ein Elektron).

Beobachtung:

Die Entladung wird gestoppt, sobald eine Glasplatte vor die UV- Lampe gehalten wird.

Erklärung:

Die Energie einer Welle wird von ihrer Intensität bestimmt. Die ändert sich wegen des geringen UV-Anteils im Licht durch die Glasplatte fast nicht. Die Vorstellung, dass Licht eine Welle sei, lässt sich mit dieser Beobachtung nicht vereinen, denn es kommt immer noch viel Licht an! Die Welleneigenschaft Intensität hat keine Auswirkung!

Da die Glasplatte das kurzwellige Licht absorbiert, haben die durchkommenden Photonen zu wenig Energie: h*f  < Wa. Sie können nichts ausrichten.

Herr Staatzsanwalt, wenn die Energie der Photonen nicht reicht, dann nützt es auch nichts ,wenn wir viel hinschicken...die Auslösung der Elektronen findet nicht statt. 

Wäre eine Welle der entscheidende Energieträger, so müsste man nur lange genug warten und auch die langwelligste Welle würde irgendwann genug Energie geliefert haben.

Und, Euer Ehren, dass Glas UV-Strahlen absorbiert, sollten Sie wissen. Hinter den Glasscheiben Ihrer Villa werden Sie nicht braun! Sie müssen sich schon neben Ihren Swimmingpool legen...

Einspruch vom Staatsanwalt:

Vielleicht ist die Lichtwelle ja geladen?

Verteidiger:

Aber Herr Staatsanwalt, dann kann  sie ja nur positiv geladen sein, wenn sie zusätzliche Elektronenladung kompensieren soll. Aber wenn man die Glasplatte mit Licht bestrahlt, zeigt das Elektroskop keine zuätzliche Ladung an.

Lassen Sie mich zusammenfassen:

Wir haben die folgenden Widersprüche zur Vorstellung von Licht als Welle erkannt:

- Die Auslösung von Elektronen hängt nicht von der Intensität sondern nur von der Frequenz ab!

- Eine Welle liefert Energie kontinuierlich. Aber da die Auslösung der Elektronen sofort passiert, muss  die Energie in Energiepaketen und nicht auf einer Welle transportiert werden.

Lassen Sie mich zusammenfassen:

Staatsanwaltschaft:

Aber Licht zeigt doch Interferenzerscheinungen! Das zeigt doch, dass die Idee der Lichtkorpuskel vollkommener Blödsinn ist!

Verteidiger: Einspruch! Das wird hier heute nicht verhandelt!

Richter: Stattgegeben!

Zuschauerin, mit fragendem Blick: Was ist denn Licht nun? Teilchen oder Welle?

geht verwirrt und kopfschüttelnd raus...

 " die spinnen, die Physiker..."