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[quote="jh8979"][quote="Pfirsichmensch"]Okay, anscheinend hab ich diesen Begriff immer ganz anders aufgefasst, also wird eine Welle "einer" festen Frequenz die nicht aus mehreren Wellen besteht, immer die gleiche Frequenz haben, wenn sie aus Medien ein- und austritt? [/quote] Ja. [quote] Nochmal kurz zur Farbe: Also hängt das dann nur von der Frequenz ab? Wenn eine "einzelne Lichtwelle einer festen Frequenz" ins Wasser übergeht, werde ich somit die gleiche Farbe wahrnehmen. Wenn es sich um ein Bündel von mehreren Farben handelt, dann werd ich doch aufgrund der Dispersion im Wasser mehrere Farben sehen müssen, wie an einem Prisma, ist das so richtig?[/quote] Sofern der Brechungsindex von der Frequenz abhängt, ja. Ansonsten werden sie ja alle in gleicher Weise gebrochen und "abgebremst".[/quote]
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Nachricht
Pfirsichmensch
Verfasst am: 23. Feb 2015 14:35
Titel:
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten!
Da hab ich doch im Arbeitsbuch vom Tipler direkt eine kleine Aufgabe gefunden die zu diesem Thema passt ... also:
Quelle: Arbeitsbuch Tipler / Mosca, Physik für Wissenschaftlicher und Ingenieure,
Monochromatisches rotes Licht mit,
tritt aus der Luft in Wasser über.
a) Wellenlänge im Wasser berechnen:
Den Brechungsindex musste ich nachgooglen ...
b) Wird ein Taucher das Licht in der gleichen oder in einer anderen Farbe sehen?
Nun, meine Antwort wäre jetzt, dass der Taucher das Licht in der gleichen Farbe sehen würde, weil die Frequenz sich nicht verändert. In der Aufgabe wird aber explizit erwähnt, dass es sich um
monochromatisches Licht
handelt. Wäre dem nicht so, wie müsste ich das beantworten? jh8979, du hast ja darauf hingewiesen, dass nur wenn die Brechungszahl von der Frequenz abhängt, dann das Licht auch in seinen unterschiedlichen Spektren sichtbar werden würde. Die Brechzahl ist doch an sich immer frequenzabhängig, oder?
Danke im Voraus
ML
Verfasst am: 23. Feb 2015 12:24
Titel:
Hallo,
Zitat:
Wenn z.B. blaues Licht von Luft in Wasser übergeht, dann wird die Wellenlänge im Wasser aufgrund der Brechzahl kleiner - die Welle also langsamer und die Frequenz muss dann gleich bleiben (das weiß ich jetzt seit deiner Antwort
).
Bei einer akustischen Welle hättest Du wahrscheinlich gar nicht viel überlegen müssen, um darauf zu kommen, dass die Frequenz gleichbleiben muss. Du hättest Dir dann überlegt, dass im Lautsprecher durch die vorgegebene Vor- und Zurückbewegung der Membran, die Frequenzen vorgegeben werden und Du dann unabhängig von der Schallgeschwindigkeit des Ausbreitungsmedium (z. B. Luft: 334 m/s; Wasser: 1500 m/s) pro Zeiteinheit gleich viele Wellenberge und -täler zu "hören" bekommst.
Zitat:
Und im Wasser bleibt das Licht doch trotzdem noch blau, also ist die Farbe die man wahrnimmt unabhängig von der Wellenlänge, sondern nur von der Frequenz, ist das richtig?
Du siehst das Licht ja trotzdem auf Deiner Netzhaut. Und die verändert sich nicht, egal, ob Du gerade im Wasser tauchst oder Dich in Luft bewegst. Für die Netzhaut dürfte aber vor allem die Energie des Photons entscheidend sein.
Zitat:
Doch was hat das alles mit Dispersion zu tun wenn die Frequenz gleich bleibt
Dispersion bedeutet, dass die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium von der Frequenz des Lichtes abhängt. Das Absinken der Lichtgeschwindigkeit kommt meines Wissens nach durch die Wechselwirkungen des Lichtes mit der Materie zustande, ohne dass ich Dir das sehr viel genauer erklären könnte.
Am Übergang zwischen zwei Medien wirkt sich die Dispersion inbesondere auf die Brechungseigenschaften aus. Licht, das aus einer Mischung aus unterschiedlichen Wellenlängen besteht, kann dort getrennt werden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Dispersion_%28Physik%29
(PS: Ich sehe schon - ich war viel zu langsam.)
Viele Grüße
Michael
jh8979
Verfasst am: 23. Feb 2015 12:10
Titel:
Pfirsichmensch hat Folgendes geschrieben:
Okay, anscheinend hab ich diesen Begriff immer ganz anders aufgefasst, also wird eine Welle "einer" festen Frequenz die nicht aus mehreren Wellen besteht, immer die gleiche Frequenz haben, wenn sie aus Medien ein- und austritt?
Ja.
Zitat:
Nochmal kurz zur Farbe: Also hängt das dann nur von der Frequenz ab? Wenn eine "einzelne Lichtwelle einer festen Frequenz" ins Wasser übergeht, werde ich somit die gleiche Farbe wahrnehmen. Wenn es sich um ein Bündel von mehreren Farben handelt, dann werd ich doch aufgrund der Dispersion im Wasser mehrere Farben sehen müssen, wie an einem Prisma, ist das so richtig?
Sofern der Brechungsindex von der Frequenz abhängt, ja. Ansonsten werden sie ja alle in gleicher Weise gebrochen und "abgebremst".
Pfirsichmensch
Verfasst am: 23. Feb 2015 12:06
Titel:
Okay, anscheinend hab ich diesen Begriff immer ganz anders aufgefasst, also wird eine Welle "einer" festen Frequenz die nicht aus mehreren Wellen besteht, immer die gleiche Frequenz haben, wenn sie aus Medien ein- und austritt? Deine Aussage mit dem Wellenpaket hab ich verstanden!
Nochmal kurz zur Farbe: Also hängt das dann nur von der Frequenz ab? Wenn eine "einzelne Lichtwelle einer festen Frequenz" ins Wasser übergeht, werde ich somit die gleiche Farbe wahrnehmen. Wenn es sich um ein Bündel von mehreren Farben handelt, dann werd ich doch aufgrund der Dispersion im Wasser mehrere Farben sehen müssen, wie an einem Prisma, ist das so richtig?
jh8979
Verfasst am: 23. Feb 2015 11:58
Titel:
1. Die Farbe hängt davon ab wie Dein Auge das Licht wahrnimmt. Das ist nur abhängig von der Energie der Photonen (und damit unabhängig von der Brechzahl).
2. Eine Dispersionsrelation gibt Dir an wie w von k abhängt (oder f von lambda, wenn du willst). Daraus folgern dann unterschiedliche Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten, was dazu führen kann, dass ein Wellenpaket (als Überlegung verschiedener Frequenzen) in einem Medium anders verhält als im Vakuum.
Pfirsichmensch
Verfasst am: 23. Feb 2015 11:52
Titel:
Vielen Dank für deine Antwort. Ich hab jetzt aber Verständnisprobleme mit dem Begriff "Dispersion", die doch beschreibt, dass elektromagnetische Wellen von der Frequenz abhängen (sowie die Brechzahl), offensichtlich bleibt die Frequenz doch kontinuierlich gleich. In diesem Zusammenhang hätte ich noch eine andere Frage:
Wenn z.B. blaues Licht von Luft in Wasser übergeht, dann wird die Wellenlänge im Wasser aufgrund der Brechzahl kleiner - die Welle also langsamer und die Frequenz muss dann gleich bleiben (das weiß ich jetzt seit deiner Antwort
). Und im Wasser bleibt das Licht doch trotzdem noch blau, also ist die Farbe die man wahrnimmt unabhängig von der Wellenlänge, sondern nur von der Frequenz, ist das richtig? Doch was hat das alles mit Dispersion zu tun wenn die Frequenz gleich bleibt
jh8979
Verfasst am: 23. Feb 2015 08:10
Titel:
Die Wellenlänge wird kleiner, aber die Frequenz bleibt gleich. Also wird die Geschwindigkeit auch kleiner. Die Lichtgeschwindigkeit in Glas ist kleiner als in Luft.
Pfirsichmensch
Verfasst am: 23. Feb 2015 02:38
Titel: Frage zur Dispersion einer elektrom. Welle
Wenn eine elektromagnetische Welle von Luft in Glas übergeht, dann verringert sich die Wellenlänge weil für das Glas eine Brechzahl berücksichtigt wird. Das heißt doch aber: Wenn die Wellenlänge kleiner wird, dann muss doch die Frequenz steigen, oder?
Ich meine in der Vorlesung gehört zu haben, dass sich die Frequenz im Glas nicht verändert.