Licht in sonstigen Feldern

In unseren Diskussionen wurde bisher nur der Einfluß von Gravitationsfeldern auf Licht angesprochen.

Doch neben den Gravitationsfeldern gibt es bekanntlich auch magnetische und elektrische Felder

Wer kann mir sagen, welche Eigenschaften magnetische und elektrische Felder auf Licht haben, wie etwa Rot-oder Blauverschiebung, Polarisation etc.

Hallo Hans-m,

elektrische und magnetische Felder sind zwei Erscheinungsformen ein und derselben Sache, nämlich der des elektromagnetischen Feldes.
Das Licht ist nichts anderes als eine elektromagnetische Welle in einem Frequenzbereich, auf welches die Netzhaut unserer Augen reagiert.
Treffen elektromagnetische Wellen unterschiedlichen Ursprungs oder auf unterschiedlichen Wegen aufeinander, so interferrieren (überlagern) sie miteinander. Je nach Phasenlage können sie sich dabei verstärken oder auch eliminieren.
Das "Teilchenpendant" aller elektromagnetischen Wellen, nicht nur die des Lichtes, nennt man ein Photon, ein Kräfteteilchen und ist als solcher den Bosonen zuzuordnen. Photonen sind die Botenteilchen elektromagnetischer Wechselwirkungen.

Okotombrok schrieb in Beitrag Nr. 1335-2:

Hallo Hans-m,

elektrische und magnetische Felder sind zwei Erscheinungsformen ein und derselben Sache, nämlich der des elektromagnetischen Feldes.

Hier kann ich Dir nur bedingt zustimmen. Elektromagnetische Felder sind dynamische Felder, die z.B. durch fließenden Strom entstehen.

Es gibt auch magnetische Felder, die durch Dauermagneten entstehen, hier fehlt das elektrische Feld. Auch das Erdmagnetfeld kann man als solches bezeichnen.

Andererseits gibt es elektrische Felder bei Gleichspannung, also wenn eine hohe Gleichspannung , z.B. statische Elektrizität, ansteht, aber kein Strom fließt. Ein geladener Kondensator hat auch ein elektrisches, aber kein magnetisches Feld.

Meine Frage ist, wie sich ein Photon beim passieren eines solchen Feldes verhält.

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1335-3:

Es gibt auch magnetische Felder, die durch Dauermagneten entstehen, hier fehlt das elektrische Feld. Auch das Erdmagnetfeld kann man als solches bezeichnen.

Andererseits gibt es elektrische Felder bei Gleichspannung, also wenn eine hohe Gleichspannung , z.B. statische Elektrizität, ansteht, aber kein Strom fließt. Ein geladener Kondensator hat auch ein elektrisches, aber kein magnetisches Feld.

Hallo Hans-m,

J. C. Maxwell hat in der zweiten Hälte des 19. Jahrhunderts gezeigt, dass elektrische und magnetische Erscheinungen den selben Ursprung haben und zum Elektromagnetismus als eine Naturkraft zusammengefaßt werden können.
Elektrische Ströme sind die alleinige Quelle magnetischer Kräfte.
Das magnetische Feld eines Permanentmagneten ist auf molekulare Ringströme zurückzuführen, ebenso das Erdmagnetfeld durch Lavaströme im Erdinnern, wobei sich natürlich auch elektrische Ladungen mitbewegen.
Die magnetische Wechselwirkung ist die Kraft, die eine bewegte Ladung auf eine andere bewegte Ladung ausübt.

Zitat:

Meine Frage ist, wie sich ein Photon beim passieren eines solchen Feldes verhält.

Nun gut, zwar ist es nicht möglich, einen Kondensator unter Ausschluss von magnetischer Wirkung zu laden, aber ist er erst einmal geladen, so haben wir es mit einem elektrischen Feld zwischen den Kondensatorplatten zu tun.
Wie haben wir uns ein solches homogenes statisches Feld vorzustellen? Ähnlich wie bei der Vakuumfluktuation durch virtuelle Photonen – virtuell, weil sie nicht beobachtbar sind. Ich muss gestehen, dass meine Vorstellungskraft hier an seine Grenzen stößt. Vielleicht hat es mit der Heisenberg'schen Unschärferelation zu tun, die besagt, dass es nichts absolut Statisches in unserem Universum gibt und das elektrische Feld zwischen geladenen Kondensatorplatten Fluktuationen unterlegen ist, Fluktuationen, die innerhalb von Planckgrößen liegen (und deswegen nicht beobachtbar sind) und die sich durch virtuelle Photonen manifestieren. Aber wie gesagt, nur eine Vermutung.

Kommen wir zurück zur Frage: was passiert, wenn ein Photon dieses Feld durchquert?
Ich habe dazu keine konkrete und fundierte Antwort, aber folgende Gedanken dazu:
Man darf sich das Licht, auch ein einzelnes Photon, solange es mit nichts in Wechselwirkung getreten ist (und das geschieht schon bei der Messung), nicht als ein Teilchen im Sinne von etwas punktartigem vorstellen. Auch das kleinste Lichtquant stellt eine elektromagnetische welle dar. Darum vermute ich, dass das Licht mit dem elektrischen Feld interferrieren wird.

mfg okotombrok

Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 1335-1:

In unseren Diskussionen wurde bisher nur der Einfluß von Gravitationsfeldern auf Licht angesprochen.

Doch neben den Gravitationsfeldern gibt es bekanntlich auch magnetische und elektrische Felder

Wer kann mir sagen, welche Eigenschaften magnetische und elektrische Felder auf Licht haben, wie etwa Rot-oder Blauverschiebung, Polarisation etc.

Hans-m,
Um auf Deine eigentliche Frage zurückzukommen:
Mir ist kein physikalisches Prozess bekannt, daß ein statisches magnetisches oder elektrisches Feld in direkte Wechselwirkung tritt mit einem Photon.
Ein Lichtquant erfährt keinerlei Ablenkung in einem solchen Feld.
Gruß Roderic