Harry Paul

Photonen (eBook, PDF)

Experimente und ihre Deutung

• Format: PDF

Produktbeschreibung

8 dabei so klein wie nur möglich gehalten. Durch Gegenüberstellung mit den jeweiligen klassischen Vorstellungen wird der spezifisch quantenmechanische, "unanschauliche" Charakter der quanten mechanischen Naturbeschreibung hervorgehoben, der gerade in den Eigenschaften des Photons so deutlich zum Ausdruck kommt. Unter diesem Aspekt, so scheint mir, könnte das Büchlein auch helfen, das Verständnis der Prinzipien der' Quantenmechanik zu vertiefen. Ich setze beim Leser nur Kenntnis der klassischen Elektrodyna mik und eine gewisse Vertrautheit mit den Grundzügen der Quan tentheorie voraus, wie sie im ersten Teil einer üblichen Quanten mechanikvorlesung vermittelt wird. Interessierte Leser, die mir gern die eine oder die andere Frage stellen möchten oder sich zu kritischen Bemerkungen herausge fordert fühlen, möchte ich ausdrücklich dazu ermuntern, mit mir in einen Gedankenaustausch zu treten. Zum Schluß bedanke ich mich sehr herzlich bei meinen Kollegen Dr. TH. RICHTER und Dr. H. STEUDEL für viele klärende Diskus sionen und zahlreiche nützliche Hinweise. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. G. WEBER, Jena, für eine sehr sorgfältige Durchsicht des Manuskripts.

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Produktdetails

• Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
• Seitenzahl: 187
• Erscheinungstermin: 2. Juli 2013
• Deutsch
• ISBN-13: 9783663019626
• Artikelnr.: 53103846

Autorenporträt

Harry Paul ist Vice President bei Ken Blanchard Companies.

Inhaltsangabe

1 Einleitung.- 2 Historische Meilensteine.- 2.1 Lichtwellen à la Huygens.- 2.2 Newtons Lichtteilchen.- 2.3 Der Youngsche Interferenzversuch.- 2.4 Die Einsteinsche Lichtquantenhypothese.- 3 Grundzüge der klassischen Beschreibung des Lichts.- 3.1 Das elektromagnetische Feld und seine Energie.- 3.2 Intensität und Interferenz.- 3.3 Ausstrahlung.- 3.4 Spektrale Zerlegung.- 4 Quantenmechanische Aussagen über das Licht.- 4.1 Quantenmechanische Unschärfe.- 4.2 Quantelung der elektromagnetischen Energie.- 4.3 Fluktuationen der elektrischen Feldstärke.- 4.4 Kohärente Zustände des Strahlungsfeldes.- 5 Optische Detektoren.- 5.1 Lichtabsorption.- 5.2 Photoelektrischer Nachweis von Licht.- 5.3 Photoeffekt und Quantennatur des Lichts.- 6 Spontane Emission.- 6.1 Korpuskulare Züge der Ausstrahlung.- 6.2 Der Wellenaspekt.- 6.3 Paradoxien des Emissionsvorgangs.- 6.4 Komplementarität.- 6.5 Quantenmechanische Beschreibung.- 6.6 Quantenhafte Schwebungen.- 6.7 Parametrische Fluoreszenz.- 6.8 Photonen "in Reinkultur".- 6.9 Eigenschaften von Photonen.- 7 Interferenz.- 7.1 Strahlteilung.- 7.2 Interferenz des Photons mit sich selbst.- 7.3 Verzögerte Entscheidung.- 7.4 Interferenz zwischen unabhängigen Photonen.- 7.5 Welcher Weg?.- 7.6 Intensitätskorrelationen.- 7.7 Verformung von Photonen.- 8 Photonenstatistik.- 8.1 Messung von Sterndurchmessern.- 8.2 "Anhäufelung" von Photonen.- 8.3 Zufällige Photonenverteilung.- 8.4 Abstand haltende Photonen.- 9 Gequetschtes Licht.- 9.1 Quadraturkomponenten des Feldes.- 9.2 Erzeugung.- 9.3 Homodyn-Nachweis.- 10 Messung von Verteilungsfunktionen.- 10.1 Die Quantenphase des Lichts.- 10.2 Realistische Phasenmessung.- 10.3 Rekonstruktion des Zustandes aus Meßdaten.- 11 Ein optisches Einstein-Podolsky-Rosen-Experiment.- 11.1 DieZwei-Photonen-Kaskade.- 11.2 Das Paradoxon von Einstein, Podolsky und Rosen.- 11.3 Theorien mit verborgenen Parametern.- 11.4 Experimentelle Ergebnisse.- 11.5 Informationsübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit?.- 12 Quanten-Kryptographie.- 12.1 Kryptographische Grundprinzipien.- 12.2 Abhörsicherheit und Quantentheorie.- 13 Resümee: Was wissen wir vom Photon?.- A Anhang. Formale Beschreibung.- A.1 Quantisierung eines Ein-Moden-Feldes.- A.2 Einführung und Eigenschaften der kohärenten Zustände.- A.3 Die Weisskopf-Wigner-Lösung für die spontane Emission.- A.4 Theorie der Strahlteilung und optischen Mischung.- A.5 Quantentheorie der Interferenz.- A.6 Theorie des abgeglichenen Homodyn-Nachweises.

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1 Einleitung.
2 Historische Meilensteine.
2.1 Lichtwellen à la Huygens.
2.2 Newtons Lichtteilchen.
2.3 Der Youngsche Interferenzversuch.
2.4 Die Einsteinsche Lichtquantenhypothese.
3 Grundzüge der klassischen Beschreibung des Lichts.
3.1 Das elektromagnetische Feld und seine Energie.
3.2 Intensität und Interferenz.
3.3 Ausstrahlung.
3.4 Spektrale Zerlegung.
4 Quantenmechanische Aussagen über das Licht.
4.1 Quantenmechanische Unschärfe.
4.2 Quantelung der elektromagnetischen Energie.
4.3 Fluktuationen der elektrischen Feldstärke.
4.4 Kohärente Zustände des Strahlungsfeldes.
5 Optische Detektoren.
5.1 Lichtabsorption.
5.2 Photoelektrischer Nachweis von Licht.
5.2.1 Messung der mittleren Intensität.
5.2.2 Nachweis von Schwebungen.
5.2.3 Messung von Intensitätskorrelationen.
5.2.4 Registrierung der Ankunftszeit einzelner Photonen.
5.2.5 Photonenzählung.
5.3 Photoeffekt und Quantennatur des Lichts.
6 Spontane Emission.
6.1 Korpuskulare Züge der Ausstrahlung.
6.2 Der Wellenaspekt.
6.3 Paradoxien des Emissionsvorgangs.
6.4 Komplementarität.
6.5 Quantenmechanische Beschreibung.
6.6 Quantenhafte Schwebungen.
6.7 Parametrische Fluoreszenz.
6.8 Photonen "in Reinkultur".
6.9 Eigenschaften von Photonen.
7 Interferenz.
7.1 Strahlteilung.
7.2 Interferenz des Photons mit sich selbst.
7.3 Verzögerte Entscheidung.
7.4 Interferenz zwischen unabhängigen Photonen.
7.5 Welcher Weg?.
7.6 Intensitätskorrelationen.
7.7 Verformung von Photonen.
8 Photonenstatistik.
8.1 Messung von Sterndurchmessern.
8.2 "Anhäufelung" von Photonen.
8.3 Zufällige Photonenverteilung.
8.4 Abstand haltende Photonen.
9 Gequetschtes Licht.
9.1 Quadraturkomponenten des Feldes.
9.2 Erzeugung.
9.3 Homodyn
Nachweis.
10 Messung vonVerteilungsfunktionen.
10.1 Die Quantenphase des Lichts.
10.2 Realistische Phasenmessung.
10.3 Rekonstruktion des Zustandes aus Meßdaten.
11 Ein optisches Einstein
Podolsky
Rosen
Experiment.
11.1 Die Zwei
Photonen
Kaskade.
11.2 Das Paradoxon von Einstein, Podolsky und Rosen.
11.3 Theorien mit verborgenen Parametern.
11.4 Experimentelle Ergebnisse.
11.5 Informationsübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit?.
12 Quanten
Kryptographie.
12.1 Kryptographische Grundprinzipien.
12.2 Abhörsicherheit und Quantentheorie.
13 Resümee: Was wissen wir vom Photon?.
A Anhang. Formale Beschreibung.
A.1 Quantisierung eines Ein
Moden
Feldes.
A.2 Einführung und Eigenschaften der kohärenten Zustände.
A.3 Die Weisskopf
Wigner
Lösung für die spontane Emission.
A.4 Theorie der Strahlteilung und optischen Mischung.
A.5 Quantentheorie der Interferenz.
A.6 Theorie des abgeglichenen Homodyn
Nachweises.