Der Röntgenplanet - oder: Gewicht durch Strahlung ?

[Pressure]

Eine kurze Frage an die Experten hier:

1. Man nehme einen Planeten auf dem sich keine Strahlung befindet
2. Man nehme eine empfindliche Waage.
3. Man lege eine quadratische Bleiplatte mit 1 qm Seitenlänge und 5 cm Dicke auf diese Waage
4. Man sieht auf der (unmetallischen) Waage dass die Platte
(auf diesem Planeten) genau 200,0000000 Kilogramm wiegt (also 200 Kilo Komma null null usw..)
5. Nun wird der Planet von allen Seiten mit ziemlich starken X Ray Strahlen
(Röntgenstrahlen) beschossen.

Die Bleiplatte kann einen Grossteil dieser Strahlen abschirmen so dass weniger Strahlen unten im Boden des Planeten ankommen.

Frage: Wie kann man diese Absorbierte Strahlung interpretieren ? Wird auf der Waage eine grössere Zahl angezeigt als 200,00000 Kilogramm ?
Ist der Strahlenbeschuss aus Sicht der Bleiplatte so etwas wie Druck ? Kann das wirklich sein dass die Abschirmung funktioniert ohne dass das angezeigte Gewicht steigt..?

Bin neugierig auf eure Antworten

[Geku]

Wie stark ist die Röntgenstrahlung?

Wird die Röntgenstrahlung vom Blei absorbiert, dann entsteht Wärme, die mit der Zeit abgestrahlt wird. Die Massenzunahme ist m = E/c^2. Darum die Frage nach E.

[Pressure]

Wenn Wärme entsteht dann aber durch Reibung, oder ?
Und wenns Reibung gab dann gabs physischen Kontakt ?
Und wenns Kontakt gab dann gab es "geprassel" auf das Blei ?
Und dieses Geprassel ist doch vergleichbar damit wenn ein Sandsturm auf einen Maschendrahtzaun trifft, der Sand geht grösstenteils durch, aber trotzdem wackelt er und biegt sich nach hinten.

[Geku]

Wärme ist natürlich der Endzustand. In welchen Schritten dieser ereicht wird, hängt nicht nur von der Gesamtenergie, sondern wie viel Energie das einzelne Photon trägt ("Härte" der Strahlung). Harte kurzwellige elektromagnetische Strahlung schlägt Elektronen aus den Atomen heraus (=ionisiert es) und verliert damit an Energie, die Wellenlänge der Strahlung wird größer bis eben Wärme (Wörmestrahlung = Infrarotstrahlung hat die größte Wellenlänge) erreicht wird. Wärme sind Schwingungen der Atome.

https://www.mta-r.de/blog/stichworts...g-mit-materie/

[TomS]

Die absorbierte in der Platte absorbierte Strahlung wird (solange sie nicht wieder durch abgestrahlte thermische Strahlung o.a. verloren geht) dazu führen, dass die Masse der Platte zunimmt. Solange aber wir nicht wissen, wieviel Energie die Platte absorbieren soll, können wir auch nicht sagen, was die Waage anzeigen wird.

Nehmen wir an, die Platte soll um ein Gramm schwerer werden. Dann müsste in etwa eine Energie von 90.000.000.000.000 J = 90 TJ absorbiert werden. Da sind wir im Bereich von Kernwaffen.

[Geku]

Für mich ist der Effekt ein Herunterbrechen von wenigen energiereichen Photonen auf immer mehr energieärmere Photonen. Immer dann, wenn die Energie in den Atomen gespeichert ist, sei es durch Anregungszustände oder der Gitterschwingungen, leistet die gebunde Energie eine Beitrag zur Masse. Mit der Zeit verflüchtigt sich die Energie durch Abstrahlung von Photonen. Mit zunehmender Zeit nimmt die Temperatur ab und die Wellenlänge der Photonen vergrößert sich.

[Pressure]

Zitat von TomS

Die absorbierte in der Platte absorbierte Strahlung wird (solange sie nicht wieder durch abgestrahlte thermische Strahlung o.a. verloren geht) dazu führen, dass die Masse der Platte zunimmt. Solange aber wir nicht wissen, wieviel Energie die Platte absorbieren soll, können wir auch nicht sagen, was die Waage anzeigen wird.

Nehmen wir an, die Platte soll um ein Gramm schwerer werden. Dann müsste in etwa eine Energie von 90.000.000.000.000 J = 90 TJ absorbiert werden. Da sind wir im Bereich von Kernwaffen.

Das meine ich ja nicht, es geht nicht darum dass die Masse zunimmt, denn dann würde es ja Bleikörnchen auf die Platte hageln, ich meine dass der ständige Beschuss Druck auf die Platte erzeugt wodurch die Waage mehr Kilo anzeigt.


Ich versuche es mal anders: Jemand steht nackt auf einer Waage die etwas kleiner ist als seine Fusssohlen, nun fängt es an zu hageln, es prasselt richtig auf ihn ein von allen Seiten. Alle Hagelkörner berühren ihn nur sehr sehr kurz, fallen danach weit weg auf den Boden.
Zeigt die Waage während dem Hagel ein grösseres Gewicht an oder nicht ?

[Pressure]

Zitat von Geku

Für mich ist der Effekt ein Herunterbrechen von wenigen energiereichen Photonen auf immer mehr energieärmere Photonen. Immer dann, wenn die Energie in den Atomen gespeichert ist, sei es durch Anregungszustände oder der Gitterschwingungen, leistet die gebunde Energie eine Beitrag zur Masse. Mit der Zeit verflüchtigt sich die Energie durch Abstrahlung von Photonen. Mit zunehmender Zeit nimmt die Temperatur ab und die Wellenlänge der Photonen vergrößert sich.

Mein Beispiel soll ja nur Beispiel sein für einen Effekt den ich vermute. Ich habe deswegen Blei und X Ray genommen weil X Rax nicht durch das Blei strahlt. Deswegen soll das jetzt nicht so wörtlich genommen werden mit den Photonen.

[TomS]

Zitat von Pressure

Das meine ich ja nicht, es geht nicht darum dass die Masse zunimmt …

… was der Fall ist …

ich meine dass der ständige Beschuss Druck auf die Platte erzeugt [/QUOTE]
… was ebenfalls der Fall ist. Der Strahlungsdruck ist lange bekannt und messbar: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure

[pauli]

Der Strahlungsdruck verhindert z.B. dass Sterne in sich zusammenfallen