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it77 15.09.19 08:08

Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Frage zur Lichtuhr (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Lichtuhr)

Die Lichtuhr ist so konstruiert, dass die Lichtquelle das Licht "nach unten" emittiert.

Aus Sicht des Ruhesystems der Lichtuhr wird das Licht auch tatsächlich "nach unten" emittiert.
Aus Sicht eines dazu bewegten Beobachters wird das Licht aber "schräg" nach rechts unten emittiert.
Der bewegte Beobachter müsste sich doch über den gewinkelten Verlauf des Lichts wundern, weil er doch sieht, dass die Lichtquelle so gebaut ist, dass sie das Licht genau nach unten emittiert, oder?

Ist also der Emissionswinkel von der Geschwindigkeit der Lichtquelle abhängig?
Übernimmt das Licht dann den Impuls der Lichtquelle?

Timm 15.09.19 10:17

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 92209)
Frage zur Lichtuhr (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Lichtuhr)
Der bewegte Beobachter müsste sich doch über den gewinkelten Verlauf des Lichts wundern, weil er doch sieht, dass die Lichtquelle so gebaut ist, dass sie das Licht genau nach unten emittiert, oder?

Der Lichtblitz wird nicht in eine bestimmte, sondern in alle Richtungen emittiert. Also nicht zu verwechseln mit einem Laserstrahl.

it77 15.09.19 10:59

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
ok, das ist einfach.

Und wie würde eine Lichtuhr mit Laserstrahl funktionieren?

Timm 15.09.19 14:34

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Der Lichtblitz erreicht den bewegten Beobachter unabhängig von dessen Ort; damit liegt der Lichtweg fest. Wie machst du das mit einem Laserstrahl?

it77 15.09.19 19:05

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Das Licht muss ja gar nicht den bewegten Beobachter erreichen.Die Frage ist, ob das Licht auf den Spiegel an der Unterseite der Lichtuhr trifft oder ihn verfehlt.

Wenn das Licht in alle Richtungen emittiert wird, ist klar, dass ein Teil auch auf den Spiegel trifft.

Die Frage den Laser betreffend ist, warum sieht der bewegte Beobachter einen schrägen Laserstrahl aus einem senkrecht nach unten gehaltenen Laserpointer austreten? Wie erklärt er das physikalisch?

Oder anders herum: nimmt das Laserlicht den Impuls des Laserpointers mit? Oder welchen anderen Grund hat es, dass sich das Laserlicht nur in Bezug auf das Inertialsystem des Laserpointers genau nach unten bewegt, während es sich auch Sicht anderer Inertialbeobachter schräg nach unten bewegt?

Timm 16.09.19 09:10

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 92213)
Die Frage den Laser betreffend ist, warum sieht der bewegte Beobachter einen schrägen Laserstrahl aus einem senkrecht nach unten gehaltenen Laserpointer austreten?

Den schrägen Lichtweg sollte man, wie erwähnt, nicht mit einem Laserstrahl verwechseln. Die Lichtuhr basiert auf einem Lichtblitz, wie im Wikipedia Artikel beschrieben.

Die Frage nach einem "Emissionswinkel" sollte damit geklärt sein.

it77 16.09.19 12:51

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
na ok.

Nachtrag: Kurzes Googlen hat ergeben, dass Laser und SRT wohl nicht zusammengehen.

Ich 16.09.19 13:44

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 92213)
Die Frage den Laser betreffend ist, warum sieht der bewegte Beobachter einen schrägen Laserstrahl aus einem senkrecht nach unten gehaltenen Laserpointer austreten? Wie erklärt er das physikalisch?

Das ist ein Missverständnis. Der Laserstrahl zeigt gerade nach unten. Die einzelnen "Lichtteilchen" darin bewegen sich schräg.

it77 16.09.19 17:34

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 92217)
Das ist ein Missverständnis. Der Laserstrahl zeigt gerade nach unten. Die einzelnen "Lichtteilchen" darin bewegen sich schräg.

Ich weiß jetzt gerade nicht, was damit gemeint ist... Sorry.

n4mbuG0t0 16.09.19 20:07

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77
Die Frage den Laser betreffend ist, warum sieht der bewegte Beobachter einen schrägen Laserstrahl aus einem senkrecht nach unten gehaltenen Laserpointer austreten? Wie erklärt er das physikalisch?

Wie kommst du darauf dass der bewegte Beobachter das sieht?
Der mit der Lichtuhr mitbewegte Beobachter sieht eben keinen schrägen Strahl oder ähnliches, daher muss er sich nichts erklären.

Zitat:

Zitat von it77
Oder anders herum: nimmt das Laserlicht den Impuls des Laserpointers mit?

Ja.

it77 17.09.19 07:24

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von n4mbuG0t0 (Beitrag 92221)
Wie kommst du darauf dass der bewegte Beobachter das sieht?
Der mit der Lichtuhr mitbewegte Beobachter sieht eben keinen schrägen Strahl oder ähnliches, daher muss er sich nichts erklären.

Aber aus der Perspektive des relativ zur Lichtuhr bewegten Beobachters tritt der Strahl schräg aus.

n4mbuG0t0 17.09.19 08:21

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77
Aber aus der Perspektive des relativ zur Lichtuhr bewegten Beobachters tritt der Strahl schräg aus.

Nein. Da liegt ein Missverständnis vor. Angenommen ich stehe am Bahnsteig und werfe ständig einen Tennisball in die Luft und fang diesen wieder auf. Du fährst nun mit dem Zug vorbei und beobachtest das Geschehen. In deinem Koordinatensystem (das sich mit dir mitbewegt) beschreibt der Ball nicht nur eine Bewegung in y, sondern auch in x. Die gleiche Bewegung in x mache allerdings auch ich. Das heißt: Auch in deinem Koordinatensystem werfe ich den Ball relativ zu mir senkrecht in die Luft. Wenn du in deinem Koordinatensystem den Abstand von mir zu dem Tennisball berechnest wirst du feststellen, dass dieser in x Richtung stets 0 ist. Es ist hier also nichts komisch oder zu erklären.

Kurz gesagt: Wenn ich den Ball hochwerfe und Fange und du fährst mit dem Zug vorbei, dann sieht es doch für dich nicht so aus als würde der Ball schräg aus meiner Hand rauskommen oder? Genauso ist das auch bei der Lichtuhr.

Ich 17.09.19 09:45

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von n4mbuG0t0 (Beitrag 92226)
Kurz gesagt: Wenn ich den Ball hochwerfe und Fange und du fährst mit dem Zug vorbei, dann sieht es doch für dich nicht so aus als würde der Ball schräg aus meiner Hand rauskommen oder? Genauso ist das auch bei der Lichtuhr.

Der Ball hat aber im bewegten System eine schräge Flugbahn - bzw. verfolgt er in dem Fall eine Parabel.
Nochmal zum Laser: Du könntest den Strahl durch ein Rohr schicken, das senkrecht nach unten zeigt. In einem bewegten System zeigt das Rohr nach wie vor senkrecht nach unten, und damit auch der Strahl. Nur die einzelnen Lichtteilchen fliegen schräg.
Der Unterschied ist, dass die Teilchenbahn über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet wird und man deswegen die Querbewegung sieht. Wenn man aber eine Momentaufnahme macht, befinden sich alle Teilchen immer genau senktrecht unter der Laserquelle.

Timm 17.09.19 09:51

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von it77 (Beitrag 92225)
Aber aus der Perspektive des relativ zur Lichtuhr bewegten Beobachters tritt der Strahl schräg aus.

Vielleicht denkst du auch zu kompliziert.

Der Lichtblitz breitet sich kugelförmig aus. Der im Diagramm gezeigte schräge Lichtverlauf kommt dadurch zustande, daß sich der Lichtweg während der Lichtlaufzeit wegen der Relativbewegung verlängert.

it77 17.09.19 13:00

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 92227)
zum Laser: Du könntest den Strahl durch ein Rohr schicken, das senkrecht nach unten zeigt. In einem bewegten System zeigt das Rohr nach wie vor senkrecht nach unten, und damit auch der Strahl. Nur die einzelnen Lichtteilchen fliegen schräg.
Der Unterschied ist, dass die Teilchenbahn über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet wird und man deswegen die Querbewegung sieht. Wenn man aber eine Momentaufnahme macht, befinden sich alle Teilchen immer genau senktrecht unter der Laserquelle.

Ja, hast recht. Danke.

n4mbuG0t0 17.09.19 15:43

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 92227)
Der Ball hat aber im bewegten System eine schräge Flugbahn - bzw. verfolgt er in dem Fall eine Parabel.

Hab ich doch geschrieben:

Zitat:

Zitat von n4mbuG0t0
In deinem Koordinatensystem (das sich mit dir mitbewegt) beschreibt der Ball nicht nur eine Bewegung in y, sondern auch in x.


Timm 21.11.19 09:37

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
https://www.physicsforums.com/attach...if-gif.253069/

Ich 21.11.19 15:06

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Hübsch, sehr anschaulich.

Timm 21.11.19 22:16

AW: Lichtuhr / Emissionswinkel
 
Ja, dürfte hilfreich sein. Eigentlich sollte man solche Animationen sammeln.


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