Kohärenz und Photonen

Zusammenfassung

Die bahnbrechenden Arbeiten zur Quantenstatistik des Lichtes wurden ab 1954 gemacht. Von grundlegender Bedeutung sind die Experimente von R. Hanbury Brown¹ und R.Q. Twiss (1954, 1956a). Roy J. Glauber war einer der Pioniere der theoretischen Quantenstatistik (siehe z.B. Glauber, 1963) und erhielt dafür 2005 den Nobelpreis – zusammen mit John Hall und Ted Hänsch, die wir z.B. im Zusammenhang mit Frequenzkämmen in Kap. 13.4.5 bereits erwähnt haben. Die Arbeiten von Glauber bilden einen wesentlichen, theoretischen Hintergrund für dieses Kapitel.

Im Jahre 1900 hatte Max Planck – zunächst noch sehr zögerlich – ein dem elektromagnetischen Feld zugeordnetes Energiepaket W = hv postuliert – heute “Photon” genannt. Im Jahre 1905, dem berühmten “annus mirabilis” Einsteins, kam dann die klassische Physik endgültig zu Fall: Einstein erklärte mit Hilfe des Planck’schen Wirkungsquantums h den Photoeffekt, er formulierte die spezielle Relativitätstheorie, fand die Äquivalenz von Masse und Energie und lieferte eine atomistische Erklärung der Braun’schen Bewegung. Der Beginn der eigentlichen Quantenoptik aber ist erst auf die frühen 1950’er Jahre zu datieren. Das vorliegende Kapitel will in die “Basics” dieses modernen Forschungsgebiets einführen.