Was genau ist jetzt eigentlich Energie

Aufrufe: 353     Aktiv: 29.12.2021 um 04:38

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Hallo,
Ich bin Felix, 14 Jahre alt und physikinteressiert. Dennoch bin ich in dem Gebiet der Physik logischerweise nicht wirklich gelehrt bis auf dem schulischen Aspekt, Ich würde mich hier zurecht als Laie bezeichnen. Deshalb könnte, für den Einen oder Anderen, diese Frage eher lachhaft sein, aufgrunddessen wollte ich dies erstmal klargestellt haben.
In der 7. Klasse hatten wir bereits von Energie erfahren, es ist überall und kann nicht verbraucht werden, zudem haben wir auch über die verschiedenen Formen erfahren.
Als ich versuchte mich auf dem Gebiet der Quantenphysik privat weiterzubilden stellte sich mir nämlich ein Problem:
Was ist Energie?
Als Beispiel nehmen wir zunächst einmal das Elektron.
Meines Wissens nach ist das Elektron selbst Strom, das heißt wenn wir von elektrischer Energie reden, dann reden wir nicht von einer Kraft, die elektrisch ist, sondern wir reden von einem Elektron, an einem Stromkreis, woran eine Spannung angelegt ist.
- (soweit mein Gedanke)
Ein anderes Beispiel welches ich in einer vorherigen Frage bereits genannt habe ist, ob es nun Licht-Energie heißt oder Licht mit Energie heißt.
Ich meinte damit, dass das Licht aus den sogenannten Photonen besteht welche klein und meines Wissens unteilbar sind (Boson).
Diese Photonen bewegen sich und geben Licht ab.
Heißt das nun, dass ein Photon lediglich Licht-Energie besitzt und aufgrund der Bewegung zudem kinetische Energie oder heißt das, dass ein Photon Licht-Energie verkörpert.
Ich hoffe sie können meine Frage größtenteils verstehen, und mir weiterhelfen ich wäre sehr dankbar.
Danke
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Hallo Felix,

schön dass du dich für solch Fragestellungen interessierst und das auch noch so jung. Ich werde mal deine Fragen nacheinander abklappern und einige Dinge richtigstellen, die du etwas durcheinander gebracht hast. 

Zunächst einmal was ist Energie?
Energie ist einfach erklärt die Fähigkeit mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen.

Das Elektron selbst ist ein Elementarteilchen mit negativer Ladung \( e\). Das ist kein Strom! Ein Strom beschreibt die Ladungsänderung pro Zeit. Fließende/Bewegte Elektronen beschreiben einen Strom, aber keine ruhenden Elektronen. Deine Vorstellung von elektrischer Energie geht schon in die richtige Richtung. Ein Elektron bzw. geladenes Teilchen, welches eine Spannung \( U\) durchläuft nimmt die Energie \( W=qU\) auf. Oft wird die elektrische Energie/Arbeit auch als \(W=P t\) angegeben, dabei ist \(P\) einfach die elektrische Leistung mit \(P=UI\). Die (elektrische) Leistung mal eine Zeit ergibt schließlich die benötigte Energie.


Nun zu deiner "Lichtenergie". Da hast du einiges durcheinander gebracht.
Photonen sind wie du sagst unteilbar, d.h. es handelt sich um Elementarteilchen. Ein Photon ist ein Boson, aber ein Boson ist nicht zwingend ein Elementarteilchen.

Diesen Absatz kannst du ruhig überspringen, wenn er zu kompliziert ist:
(Ob ein Teilchen ein Boson (Photon, Gluon oder Helium-4) oder ein sogenanntes Fermion ist (Elektron, Neutrino, Helium-3) hängt nur davon ab, ob es einen ganzzahligen Spin hat (0,1,2,3,4 usw.) oder halbzahligen Spin hat (1/2, 3/2, 5/2, ... ). )

Ein Photon gibt nicht Licht ab, sondern es ist das Licht selbst. Licht ist Welle und Teilchen (=Photon) zugleich. Dies nennt man auch Welle-Teilchen-Dualismus. Ein Photon selbst bewegt sich immer mit Lichtgeschwindigkeit \(c\) und trägt eine Energie  \( E=hf=hc /\lambda\) abhängig von seiner Wellenlänge \( \lambda\) bzw. Frequenz\(f\). \(h\) ist das Plancksche Wirkungsquantum und eine sehr wichtige Naturkonstante. Kinetische Energie wäre hier nicht der passende Begriff. Eigtl. spricht der Physiker da einfach von der Energie, die ein Photon besitzt. Nach deiner Formulierung verkörpert ein Photon also Energie.

Hoffe ich konnte dir bisschen weiterhelfen und habe keinen Stuss gelabert zu dieser späten Uhrzeit.
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