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Lexikon der Mathematik: Photon

masseloses Elementarteilchen mit Spin 1. Es handelt sich also um ein Boson. Das Photon vermittelt die elektromagnetische Wechselwirkung und wird auch als Lichtteilchen bezeichnet.

Neben sichtbarem, ultraviolettem und infrarotem Licht ist das Photon, je nach Wellenlänge, auch noch die Grundlage für Röntgenstrahlen, Radiostrahlen und γ-Strahlen. Die Wellenlänge λ und die Frequenz ω eines Photons stehen in der Beziehung λ · ω = c, wobei c die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist, mit der sich die Photonen definitionsgemäß im Vakuum ausbreiten.

Die Energie eines Photons beträgt 2πħ · ω, dabei ist ħ das Plancksche Wirkungsquantum. Die Verteilung der verschiedenen Frequenzen der Photonen hängt über die Plancksche Strahlungsformel direkt mit der Temperatur zusammen.

Die Polarisation des Lichts ist, vereinfacht gesagt, die Schwingungsrichtung der Photonen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Erfolgt die Schwingung in genau eine Richtung, so spricht man von linearer Polarisation, ist sie in jede Richtung gleichwahrscheinlich, von zirkularer Polarisation. Die dazwischen liegenden Zustände werden durch elliptische Polarisation mit einer bestimmten Polarisationsellipse beschrieben.

  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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