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? |
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ok, das ist einfach.
Und wie würde eine Lichtuhr mit Laserstrahl funktionieren? |
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Der Lichtblitz erreicht den bewegten Beobachter unabhängig von dessen Ort; damit liegt der Lichtweg fest. Wie machst du das mit einem Laserstrahl?
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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? |
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Die Frage nach einem "Emissionswinkel" sollte damit geklärt sein. |
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na ok.
Nachtrag: Kurzes Googlen hat ergeben, dass Laser und SRT wohl nicht zusammengehen. |
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Der mit der Lichtuhr mitbewegte Beobachter sieht eben keinen schrägen Strahl oder ähnliches, daher muss er sich nichts erklären. Zitat:
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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. |
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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. |
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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. |
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Hübsch, sehr anschaulich.
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Ja, dürfte hilfreich sein. Eigentlich sollte man solche Animationen sammeln.
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