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Forum: HF, Funk und Felder Ausdehnung von quantenmechanischen Strahlungsquellen


Autor: Vaillant (Gast)
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Hallo Leute.

Beim näheren Betrachten (mit der Lupe, um genau zu sein) bin ich auf 
folgende Frage gekommen. Langeweile war sicher auch im Spiel ;-)

Die LED strahlt beispielsweise rotes Licht, elektromagnetische Wellen, 
aus dem winzigen Halbleiterstückchen in der Wanne heraus. Im Halbleiter 
werden dabei Photonen abgegeben, deren Energie einem bestimmten 
energetischen Übergang der Elektronen entspricht. Das sehe ich dann als 
"rotes" Licht, zum Beispiel bei entsprechender Photonenenergie.

Kann theoretisch auch viel längerwellige elektromagnetische Strahlung 
aus genauso großen oder noch kleineren Strukturen abgestrahlt werden? 
Den Prozess jetzt mal vernachlässigt, kann besipielsweise 1GHz 
(EM-Welle) von einem Stecknadelkopf abstrahlen?

Ich denke, es kommt eben auf den Prozess an. Wenn ich im Halbleiter 
Energieübergänge habe, deren Energien denen von Mikrowellen- oder 
Radiowellen-Photonen entsprechen, geht das. Aber klassische 
Ladungsträgeroszillationen sind per Effektivität an bestimmte Längen 
(der Antenne) gebunden und da kann die Abstrahlt-Struktur eben nicht 
beliebig klein werden (in Bezug auf die noch messbare Abgabe von 
Strahlung).

Was sagt ihr zu der Überlegung?

Mit "quantenmechanischen Strahlungsquellen" meine ich übrigens Quellen, 
deren Strahlungserzeugung nicht durch klassische 
Ladungsträgeroszillationen hervorgerufen wird, sondern durch 
Quantenprozesse wie der Energieabgabe zwischen bestimmten 
Energieniveaus.


Grüße aus Dortmund

Autor: W.S. (Gast)
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Vaillant schrieb:
> Kann theoretisch auch viel längerwellige elektromagnetische Strahlung
> aus genauso großen oder noch kleineren Strukturen abgestrahlt werden?

wie theoretisch soll's denn sein?

Also, regelmäßig gibt's da ein Elektron in der Atomhülle, das von einem 
höheren Energiezustand auf nen niedrigeren fällt und dabei die 
Energiedifferenz als elektromagnetischen Quant abgibt. Theoretisch 
könnte also diese Energiedifferenz beliebig klein sein, wenn man sich 
dazu ein praktisch nicht existierendes Atom mit so einem niedrigen 
Bandabstand vorstellt.

Ist praktisch aber nicht machbar, da so ein Atom ja auch stabil sein 
muß, um real existieren zu können.

W.S.

Autor: Hp M. (nachtmix)
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Vaillant schrieb:
> Kann theoretisch auch viel längerwellige elektromagnetische Strahlung
> aus genauso großen oder noch kleineren Strukturen abgestrahlt werden?
> Den Prozess jetzt mal vernachlässigt, kann besipielsweise 1GHz
> (EM-Welle) von einem Stecknadelkopf abstrahlen?

Sicher.
Der Ammoniak-Maser emittiert bei 12,7mm und das dafür verantwortliche 
NH3-Molekül ist ungefähr 0,2nm groß.

Autor: Benedikt Seeger (Gast)
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Oder auch die 21 cm H-Linie https://de.m.wikipedia.org/wiki/HI-Linie
Aus einem Hyperfeinstrukturübergang.

Autor: IUnknown (Gast)
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Kannst du auch mit einer klassischen Antenne machen.

Die kleine Antenne braucht dann zwar eine Impedanzanpassung,
und der Wirkungsgrad wird durch den ohmschen Widerstand
begrenzt, aber prinzipiell (z.b. mit einem Supraleiter)
kann die genauso gut abstrahlen

Autor: Entspannungswandler (Gast)
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Das Cäsium Normal: 9.19 GigaHertz = ca 3 Zentimeter ...
http://www.itwissen.info/Caesium-Normal-caesium-st...

https://rechneronline.de/spektrum/

Autor: Physik-Wurst (Gast)
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Man sollte bedenken, dass ein solches Photon eine sehr geringe Energie 
hätte. Also es mag sein, dass man ein Photon äquivalent zu 1GHz mittels 
quantenmechanischer Quelle abstrahlen kann, aber die Energie wäre 
winzig. Die Energie ist E = h*f. Im sichtbaren Licht wäre die Frequenz 
rund 700 THz.
die Energie eines optischen Photons wäre also etwa 700 000 mal größer 
als die eines 1GHz-Photons.

Eine "1GHz-LED" müsste dann also 700 000 mal mehr Photonen/s emitieren 
als eine normale Licht-LED um die gleiche Strahlungsleistung zu 
erbringen.

Autor: uuu (Gast)
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Wenn die Abstrahleigenschaft nicht passt muss man eben mit Resonatoren 
nachhelfen.

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