9.10 Drei Bereiche der Optik

Quelle: Themenpool §9 · Mitschrift §6.3

Wann ein Lichtphänomen welcher Beschreibung bedarf, hängt vom Verhältnis der Strukturgröße $d$ (Spalt, Hindernis) zur Wellenlänge $\lambda$ ab:

Bereich	Bedingung	Photonen	Energie/Photon
Geometrische Optik (Strahlen)	$d\gg \lambda$	viele	klein
Wellenoptik (Interferenz/Beugung)	$d\approx \lambda$	viele	klein
Quantenoptik	beliebig	wenige	hoch

Die Quantenoptik wird nötig, sobald einzelne Photonen zählen (geringe Intensität, hohe Energie pro Photon) — genau das Regime von Photoeffekt, Einzelphoton-Doppelspalt und Aspelmeyers Spiegel. Ausführlich auch in Thema 13.

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