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  #1  
Alt 28.11.07, 09:14
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard Impuls`ive Gedanken

Man nehme einen Zauberstab, an dem man an beiden Enden Photonen emittieren kann. (Anstatt eines Zauberstabs, kann man aber auch zwei Laserpointer zusammenkleben!)

Nun lassen wir ihn schwerelos im Weltall treiben. Ich lasse auf einer Seite ein Photon emittieren. Jetzt besitzt das Photon einen Impuls und der Zauberstab den Gegenimpuls! Dieser Impuls wandert nun auf die andere Seite des Zauberstabs und ich lasse auf der anderen Seite ein Photon emittieren. Was passiert? Nimmt das Photon den Impuls des vorherigen Photons auf und der Stab beleibt stehen? Dann hätte ich zwar Energie in das Photon gesteckt aber keinen Impuls, der kommt ja vom vorherigen Photon? Das Photon erzeugt einen eigenen Impuls, der der Bewegung entgegen wirkt, der Zauberstab bleibt im Raum stehen? Was passiert dann mit den beiden Impulsen in dem Zauberstab? Selbst wenn sie gegenläufig sind, können sie sich nicht aufheben! So wie zwei Billartkugeln würden sich die ET im Zauberstab verhalten sich im Zauberstab von Ende zu Ende bewegen! Was passiert wenn ich das solange mache bis meine Duracell`s aufgebraucht sind? Dann hätte ich doch einen ziemlich impulsiven Zauberstab, der sich nicht durch den Raum bewegt!

Jetzt betrachte ich die Energie:
Das Photon besitzt eine Energie und einen dem entsprechenden Impuls. Der Zauberstab wurde auch um den selben Impuls beschleunigt! Da der Zauberstab nun eine höhere Geschwindigkeit besitzt, kann ich das direkt in Energie umrechnen! Hat der Zauberstab wirklich an Energie verloren? Hat seine relativistische Masse nicht zugenommen und ist E=m*c^2? Verliert die Sonne wirklich Energie? Und wenn ja wie? Durch Photonen ja wohl nicht, den die beschleunigen das Atom von dem sie sich trennen um ihren eigen Impuls! Und das erhöht die relativistische Masse=Energie!

Völlig verwirrt starte ich nun in den
Guten Morgen –euch allen!

Gruß
EVB
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  #2  
Alt 28.11.07, 11:45
cadrim cadrim ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 23.05.2007
Ort: Ironforge, Dun Morogh
Beitr?ge: 55
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

ich dachte photonen beschleunigen nicht, sondern haben c und lassen daher keinen impuls zurueck?
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  #3  
Alt 28.11.07, 12:06
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Tja - wenn es nur so einfach wäre!

Photonen-Impuls
p = h • f / c.

Wenn du ein Photon an einem H-Atom reflektieren lässt, dann erhält das H-Atom sogar zwei Impulse! Wobei das „zweite“ Photon weniger Energie besitzt (besitzen soll) wie das 1. die Differenz sollte die Energie sein um dass das H-Atom beschleunigt wurde! Was aber irgendwie wirr ist, den egal wie schnell die WW ist, ich kann immer einen Zeitpunkt t finden indem das Photon kurz mit dem H-Atom verschmolzen ist! Dann kann ich das System aber wieder als ruhend im Raum betrachten und warum sollte dann das Photon noch wissen das vor langer, langer Zeit mal ein Impuls abgegeben hat?

Also du kannst mit einem Laser Atome beschleunigen!

Gruß
EVB
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  #4  
Alt 28.11.07, 12:40
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beitr?ge: 742
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Hallo Eyk,

man kann den Vorgang beliebig aufteilen, Ergebnis muß immer gleich sein.

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel Beitrag anzeigen
Nimmt das Photon den Impuls des vorherigen Photons auf und der Stab beleibt stehen?
Hier könnte es sein, wo Du einen kleinen Denkfehler machst. Solange der Impuls sich im Zauberstab fortbewegt, bewegt sich der Stab nicht! Wenn man dies berücksichtigt ist alles ok.
Rückstoßimpuls des ersten Photons ---> Bewegung des Stabs
Rückstoßimpuls des zweiten Photons--->Stillstand des Stabs
Gesamtimpuls = 0, Bewegung = 0

mfg
quick
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  #5  
Alt 28.11.07, 13:36
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Hi quick,
Zitat:
Solange der Impuls sich im Zauberstab fortbewegt, bewegt sich der Stab nicht! Wenn man dies berücksichtigt ist alles ok.
Da hast du teilweise irgendwie ja recht! Aber wann bewegt er sich dann? Wann fängt der Stab an sich zu bewegen? Bei einem Billardtisch wäre es klar! Die Kugel gibt den Impuls am Rand ab, und der Tisch fliegt nach vorn! Dann würde die Kugel aber liegen bleiben! Oder muss ich den Stab als „ET“ bereifen? Aber das fällt echt schwer? Denn der Impuls müsste sich wie von „Wattebausch“ zu „Wattebausch“ (Atomzu Atom) ausbreiten!

Und zweitens:
Zitat:
Rückstoßimpuls des ersten Photons ---> Bewegung des Stabs
Rückstoßimpuls des zweiten Photons--->Stillstand des Stabs
Zu: Rückstoßimpuls des zweiten Photons--->Stillstand des Stabs.

Dann würde ich den Impuls des Stabes auf das Photon übertragen? Aber wozu braucht man dann noch Energie für das zweite Photon aufbringen? Das wäre doch dann wie bei einer Newton-Wiege! Ich erzeuge auf einer Seite einen Impuls und auf der andern Seite fliegt die Kugel (das Photon) weg? Dann bleibt der Stab (die Kugeln ruhig liegen)

Bin mir nicht sicher, ob mir deine Erklärung ausreicht!?

Gruß
EVB
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  #6  
Alt 28.11.07, 14:23
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Und noch was zum Stillstand des Stabes! Angenommen ein Beobachter auf einem zweiten Zauberstab nennen wir ihn mal „Harry“ (verdammt ich hätte einen Besen als Objekt nehmen sollen), hätte denselben Impuls wie der erste Zauberstab nach dem Impuls des ersten Photons. Er hat sich aber bis dahin nicht zurückgeschaut! Jetzt tut er es aber! Und siehe da! Beim aussenden des zweiten Photons bleibt der Stab nicht mehr stehen! Sondern er fliegt in die andere Richtung ! Mit dem Impuls des zweiten Photons !

Wer zerschlägt den „Gordischen-Photonen-Knoten“

Gruß
EVB
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  #7  
Alt 28.11.07, 16:48
Benutzerbild von rene
rene rene ist offline
Guru
 
Registriert seit: 01.05.2007
Beitr?ge: 716
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Zitat:
Zitat von Eyk van Bommel
Bei einem Billardtisch wäre es klar! Die Kugel gibt den Impuls am Rand ab, und der Tisch fliegt nach vorn! Dann würde die Kugel aber liegen bleiben! Oder muss ich den Stab als „ET“ bereifen? Aber das fällt echt schwer?
Der Billardtisch ist ja auch um einiges schwerer als eine Billardkugel und wird somit beim Impulsaustausch aufgrund seiner Trägheit (Impulsänderung pro Zeit) kaum nach vorne befördert. Die Kugel kommt aufgrund der Verformungsarbeit an der nachgebenden Bandenverkleidung sowie aufgrund der Reibungsarbeit auf dem Filztuch zum Stehen.

Ich habe dir schon mal gesagt dass du dir unbedingt den klassischen nichtrelativistischen Impulsaustausch mittels Rechnung durchexerzieren solltest. Solange du das nicht begriffen hast, verirrst du dich mit deiner Phantasie umso mehr im Quantenbereich, da sich keine einfachen Analogien in schlüssiger Weise herleiten lassen.

Grüsse, rene
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Realität ist eine Frage der Wahrnehmung
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  #8  
Alt 28.11.07, 17:54
Benutzerbild von richy
richy richy ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 01.05.2007
Ort: karlsruhe
Beitr?ge: 4.170
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Ob Besen oder Zauberstab :-)
Ich haette dennoch noch eine Frage @rene
cadrims Einfand scheint logisch. Aber Plaene ueber Photonenantriebe gibt es, also uebt das Photo einen Impuls aus wenn es emmitiert wird.
Kraft ist zeitliche Impulsaenderung. d(p(t))/dt
Zum einen m*v oder h*f/c
Welches ist nun die zeitabhaengige Groesse ?
h und c koennen es nicht sein , da bleibt im Grunde nur noch die Frequenz.
Aus Sicht der EM Welle wird diese aufgeschaltet, dadurch aendern sich die Frequenzanteile am Ort der Emission. Da habe ich wieder drei Fragen.

1) Eine unendlich schnelle zeitliche Aenderung kann es nicht geben, sonst waere der Impuls unendlich gross. Wie berechne ich praktisch d/dt ?
Sicherlich eine komplizierte Angelegenheit.
2) Betrachte ich den Aufschaltort , dann laege hier ein anderes Spektrum vor als in einiger Entfernung dazu. Das wuerde doch fuer einzelne Photonen aber dem Impulserhaltungssatz wiedersprechen.
3) Betrachte ich Licht mit einigen scharfen Frequenzen.
Muss ich jeder Frequenz ein Photon zuordnen oder kann ein Photon auch ein Frequenzgemisch darstellen ?
E=h*f
f steht doch sicherlich fuer nur eine Frequenz, kein Gemisch wie beim Aufschaltvorgang.

Also einfach gefragt:
Was passiert genau wenn ich eine Taschenlampe, besser Laser anschalte ?
Oder eben am Abstrahlungsort.
Ausser dass es hell wird :-)
Insbesonders wo bleiben die hochfrequenten Photonen des Aufschaltvorganges ?

Ge?ndert von richy (28.11.07 um 17:59 Uhr)
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  #9  
Alt 28.11.07, 18:03
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beitr?ge: 3.798
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Hi rene,
Zitat:
Der Billardtisch ist ja auch um einiges schwerer als eine Billardkugel und wird somit beim Impulsaustausch aufgrund seiner Trägheit (Impulsänderung pro Zeit) kaum nach vorne befördert. Die Kugel kommt aufgrund der Verformungsarbeit an der nachgebenden Bandenverkleidung sowie aufgrund der Reibungsarbeit auf dem Filztuch zum Stehen.
Aber im Quantenbereich gibt es keine Reibung! Und wenn du mir das Quantenfiltztuch zeigst! Und mir sagst was Verformungsarbeit ist und mir sagst das die Verformungsarbeit am Ende nicht in Photonen umgewandelt wird die aber wiederum einen Impuls besitzen – dann ja dann werde ich alles klassisch betrachten!

Gruß
EVB
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  #10  
Alt 28.11.07, 18:44
quick quick ist offline
Guru
 
Registriert seit: 05.05.2007
Beitr?ge: 742
Standard AW: Impuls`ive Gedanken

Hallo Eyk,

ich hatte mit rene und JCG schon mal eine längere Diskussion über den Impuls von Photonen. Vielleicht schaust Du mal rein.
http://www.quanten.de/forum/showthre...ersum#post6768

Nochmal im Detail, wie ich es meinte:
1.)Erstes Photon fliegt weg--->Stab übernimmt den Impuls--->am Stabende wird Impuls vernichtet-->Stab in Bewegung gesetzt.
2.) Zweites Photon fliegt weg--->Stab übernimmt den Impuls--->am Stabende wird Impuls vernichtet--->dadurch kommt Stab zum Stillstand

Andere Möglichkeit: Der Impuls "verläuft" sich im Stab und wird in Wärme umgesetzt.

mfg
quick
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