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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#1
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Photonen Frequenz und Intensität
hallo zusammen
bin neu in diesem forum und trette gleich mit zwei fragen an euch heran in der hoffnung etwas licht ins dunkel zu bringen. 1.) E=mc2 ; E= hv d.h. die lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der frequenz der photonen. gilt da aber auch der umkehrschluss: dass die frequenz abhängig ist von der Lichtgeschwindigkeit? für den fall dass v>c z.b. 2c wäre dann die frequenz jener photonen doppel so hoch, als mit c? gibt es eine obergrenze für die frequenz von strahlung (generell) z.b. wellenlänge= planck länge? 2.) wenn wir eine photonenkanone soweit reduzieren, dass nur noch 1 photon den detektor erreicht, hängt die intensität von der distanz ab? normal wäre ja die abnahme der lichtstärke im quadrat zu verdopplung der distanz. und intensiitätsverlust bedeutet ja nichts weiter, als dass weniger photonen auf den detektor auftreffen. Bitte um eure hilfe. vielen dank an euch gruss netwulf |
#2
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Welcome netwulf.
Zitat:
Zitat:
Die Frequenz sagt nur etwas über die Geschwindigkeit aus, mit der Photonen schwingen, nicht aber über ihre Bewegungs- bzw. Fortpflanzungsgeschwindigkeit. Die Schallgeschwindigkeit ändert sich doch auch nicht mit der Tonhöhe. Das wäre ein schönes Chaos! Zitat:
Es scheint aber noch nicht mal theoretisch eine Maximalfrequenz zu geben. Zitat:
Die Energie des einzelnen Photons hängt tatsächlich nur von seiner Frequenz ab. Zitat:
Von einer Lichtquelle aus, die in alle Richtungen gleichmässig abstrahlt, nimmt die Anzahl der Photonen, die auf eine Fläche treffen, mit 1/r^2 ab, das ist genau das, was du hier schreibst: Zitat:
Gruß Jogi
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Die Geschichte wiederholt sich, bis wir aus ihr gelernt haben. |
#3
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
hi jogi
danke für deine schnelle antwort.....hm...logo hast ja recht mit der geschwindigkeit. was mir allerdings nicht klar ist: E=mc2 (d.h. wenn die wir photonen mit 2c haben, steigt die Energie) E= hv (h ist eine konstante, dann muss sich doch v ändern? da blick ich nicht durch...) zu den Photonen: d.h. ein Intensitätsverlust bei einem photon tritt nicht auf. lediglich bei einer gewissen menge/Anzahl von photonen? hab ich das richtig verstanden? danke |
#4
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
hm, mir gefällt Jogis Antwort nicht, daher von mir eine neue.
Zitat:
Wenn man von Eigenschaften wie Impuls und Energie spricht, meint man Photonen, weil das "Teilchen" sind. Wenn man aber von Eigenschaften wie Wellenlänge/Frequenz spricht, meint man EM-Wellen. Photonen haben keine Schwingungsfrequenz (Es ist NICHT so, dass die Photonen auf ihrem Weg durch den Raum mit einer bestimmten Frequenz Sinunsschwingungen ausführen). Die Lichtgeschwindigkeit ist in einem Material mit Brechungsindex ungleich 1 (man nennt das Dispersion) von der Wellenlänge des Lichtes abhängig- darum funktioniert ein Prisma. Im Vakuum ist Licht jeder Frequenz gleich schnell- nämlich c, also ca. 300000 km/s Zitat:
f kann nicht <> c sein, weil c eine Geschwindigkeit ist und keine Frequenz. Zitat:
Wenn Du eine Quelle hast, die alle paar Sekunden ein Photon aussendet, dann ist die Intensität auf einem Schirm (wie viele Photonen auf dem Schirm in einer bestimmten Zeit ankommen) immer noch vom Abstand abhängig. Übrigens gibt es auch Lichtquellen, z.B. der Laser, bei dem die Intensität nicht mit 1/r² abnimmt. Siehe "Gaußstrahl"
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"Wissenschaft ist wie Sex. Manchmal kommt etwas Sinnvolles dabei raus, das ist aber nicht der Grund, warum wir es tun." Richard P. Feynman
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#5
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Hi netwulf.
Erstens: Wir haben keine Photonen mit 2c. Zweitens: Photonen haben die Masse Null, das ist das m in der Gleichung. Du könntest also c mit jeder beliebigen Zahl multiplizieren, es käme immer noch Null heraus. Ergo dürfen wir die Gleichung E=mc^2 so nicht auf Photonen anwenden. Zitat:
h ist das plancksche Wirkungsquantum, f die Frequenz. Das bedeutet: Die Frequenz entscheidet darüber, wie viele Wirkungsquanten pro Sekunde übertragen werden. Höhere Frequenz - mehr Wirkungsquanten - höhere Energie. Zitat:
Zitat:
Das Photonenfeld dünnt sich mit zunehmender Entfernung von der Quelle aus. Ausnahme: Laserlicht. hier bleiben die Photonen hübsch beisammen, sie praktizieren den perfekten Parallelflug. Deshalb ist der Lichtpunkt, den ein Laserpointer an der Wand verursacht, immer gleich groß und gleich hell, egal ob die Wand in 1 Meter oder 10 Meter Entfernung ist. Gruß Jogi
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#6
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Zitat:
Ein Laser ist, wenn er perfekt ist, ein Gaußstrahler. Das sind die Photonen zwar ziemlich Parallel, aber eben nicht perfekt parallel.
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"Wissenschaft ist wie Sex. Manchmal kommt etwas Sinnvolles dabei raus, das ist aber nicht der Grund, warum wir es tun." Richard P. Feynman
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#7
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Okay, okay, ich hab das idealisiert, um es nicht unnötig kompliziert zu machen.
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#8
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Das Produkt aus Frequenz und Wellenlänge ist für energiereiche und energiearme Lichtstrahlen im Inertialsystem der Erde aber nur auf Meereshöhe c = 299792458 m/s.
Ein energiereicher Lichtstrahl hat eine höhere Frequenz E = h * f, weil Energie und Frequenz proportional sind, aber eine kleinere Wellenlänge, weil die absolute Lichtgeschwindigkeit vor Ort für alle Lichtstrahlen konstant ist. Entfernt sich ein Lichtstrahl vom Gravitationszentrum, dann nehmen Frequenz und Wellenlänge zu (die Lichtgeschwindigkeit wird größer), der Brechungsindex (das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten) nimmt ab. Am Sonnenrand z.B. ist der Brechungsindex n(r) = c / c' = 1 / [1 - 2 G m / (R*c²)] = 1,000.004.2 eine Funktion der Sonnenmasse m und des Abstands R. Die Lichtgeschwindigkeit ist also in Sonnennähe um den Faktor 1,000.004.2 größer als in sehr großer Entfernung von der Sonne. Diese experimentelle Tatsache der klassischen Physik hat der irrationale Postulator und Komiker der Popphysik Alfred Einstein aus Schilda als "Beweis" (!) der esoterischen "Raumzeitkrümmung" fehlinterpretiert. MfG orca |
#9
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
danke an alle für eure antworten...
ok. 1.) orca: bei entfernung vom gravitationszentrum ist mir klar dass die wellenlänge abnimmt, d.h. die frequenz nimmt zu?....wie so nimmt beides zu? 2.) klar hab ich die frequenz gemeint. werde also h*f schreiben. das photonen keine ruhemasse haben, hab ich gewusst, aber nicht dass man die formel E=mc2, darauf nicht anwenden darf. nur E=h*f.........spielt es demnach keine rolle, mit welcher Geschwindigkeit ein photon sich fortpflanzt, seine enegergie hängt demnach nur von der frequenz ab? 3.) Laser: d.h. EM von Photonen besiten beim Laser alles dieselbe Wellenlänge und Polarisation? cool....freue mich schon auf die kommenden antworten |
#10
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AW: Photonen Frequenz und Intensität
Orca meint hier die Erhöhung seiner Wodkatrinkfrequenz bei jeder Gelegenheit
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