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The Photon Spin – A Natural Constant?
Measurement Of The Photon Spin Of Low Energy Photons of Radio Waves
According to the particle conception visible light
consists of photons with spin h/2π.
In fact, the spin of visible light can not only be verified by spectroscopic
means but also directly by macroscopic measurement of angular momentum.
(Such experiments have been conducted amongst others by R. A. Beth, R. Dasgupta
and P.K. Gupta.)
However, an experimental verification of the photon spin of electromagnetic
radiation of very great wave lengths has not yet been accomplished.
Nevertheless today the value of the photon spin is considered constant
throughout all wave lengths.
The question is if the photon spin with growing wave length and with a photon
mass approaching zero can retain the constant value h/2π.
For this reason we set ourselves the goal to measure the photon spin of radio
waves.
Thereby we also had to use a macroscopic measurement method of the angular
momentum (scattering of circular polarized radio waves by a thin aluminum
disk), since methods of measurement using atomic physics are not possible with
very large wave lengths.
To our astonishment our experimental examination of the spin of radio wave
photons (wave length 0,7m and 2m) showed no measurable spin, even though the
attained accuracy of measurement was well beyond the expected value of h/2π.
These measurements led to a publication which we offer here as a free download
for private purposes only. Irrespective of this the copyright as described in
the book remains valid! (The Deutsche Bibliothek registers this publication in
the Deutsche Nationalbibliographie. ISBN 978–3–00–026287–6)
Download link to the English version (with addendum of March 2014):
 photon spin measurement of radio waves.pdf |
Der Photonenspin – Eine Naturkonstante?
Messung des Photonenspins an energiearmen Photonen von Radiowellen
Im Teilchenbild besteht sichtbares Licht aus Photonen mit dem Spin h/2π.
Tatsächlich lässt sich der Spin der Photonen des sichtbaren Lichtes nicht nur wie üblich durch spektroskopische Methoden der Atomphysik, sondern auch größenordnungsmäßig durch eine makroskopische Methode in Form einer direkten Drehimpulsmessung nachweisen.
(Entsprechende Versuche erfolgten u.a. durch R. A. Beth sowie R. Dasgupta und P.K. Gupta.)
Eine experimentelle Überprüfung des Photonenspins an elektromagnetischer Strahlung sehr großer Wellenlänge erfolgte aber bisher nicht.
Dennoch geht man heute von einer über alle Wellenlängenbereiche unveränderten Größe des Photonenspins aus.
Die Frage ist, ob bei wachsender Wellenlänge und einer gegen 0 gehenden Photonenmasse als Träger des Spins der Photonenspin konstant bei h/2π bleiben kann.
Aus diesem Grunde haben wir uns das Ziel gesetzt, den Photonenspin von Radiowellen zu messen.
Dabei mussten wir uns ebenfalls einer makroskopischen Drehimpulsmessmethode bedienen (Streuung von zirkular polarisierten Radiowellen an einer dünnen Aluminiumscheibe), da atomphysikalische Messmethoden bei großen Wellenlängen nicht möglich sind.
Unsere experimentelle Überprüfung des Spins von Radiowellenphotonen (Wellenlänge 0,7m und 2m) erbrachte zu unserem Erstaunen keinen messbaren Spin, obwohl die erzielte Messgenauigkeit in einem Bereich weit unterhalb des erwarteten Wertes von h/2π lag.
Diese Messungen mündeten in der Veröffentlichung eines Buches, welches wir hier für private Zwecke frei zugänglich zum Download freigeben. Unabhängig davon gilt der urheberrechtliche Schutz wie im Buch beschrieben!
Download-Link der deutschen Version von Mai 2011 (8MB):
Photonenspinmessung bei Radiowellen.pdf |
