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Impulsänderung Photon (Reflexion)
 
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Fake
Gast





Beitrag Fake Verfasst am: 05. Mai 2013 16:16    Titel: Impulsänderung Photon (Reflexion) Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich sitze gerade an einer Aufgabe und dort steht dass die Impulsänderung eines Photons bei der Reflexion an einer Glasplatte gegeben ist durch



jedoch verstehe ich diese Formel nicht so richtig, kann mir diese vielleicht jemand erklären?
Danke :)



Meine Ideen:
.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

Die Formel ist irreführend, da wird die Masse eines Photons verwendet, ...

Egal. Für den Impuls des auf den Spiegel zulaufenden Photons der Frequenz f gilt



Für das reflektiere Photon gleicher Frequenz gilt



Das Photon ändert seinen Impuls also gemäß





Dieser Impuls wird natürlich vom Spiegel aufgenommen.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Fake
Gast





Beitrag Fake Verfasst am: 05. Mai 2013 21:19    Titel: Antworten mit Zitat

Super erklärt, danke dir Thumbs up!
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 21:23    Titel: Antworten mit Zitat

Immer gerne - und immer schön, wenn einer danke sagt
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Namenloser324
Gast





Beitrag Namenloser324 Verfasst am: 05. Mai 2013 22:48    Titel: Antworten mit Zitat

Kurze Frage:
Würde man den Spiegel nun ins Weltall, d.h. absolutes Vakuum(definiere ich hier mal als Materie- und Feldfrei), bewegt sich der Spiegel dann mit
wobei m die Masse des Spiegels ist?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 23:38    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)

Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)

Teufel

Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen.

Ich erhalte für die Geschwindigkeit des Spiegels der Masse m sowie ein Photon der Frequenz f



Bei der in dieser Aufgabe bzw. Frage zugrundegelegten idealen Reflexion geht man aber davon aus, dass das sich die Energie des Photons bei der Reflexion nicht ändert. Man nimmt dazu eine unendliche Spiegelmasse an. Und demnach wird die Geschwindigkeit des Spiegels auch nach der Reflexion gleich Null sein.[/b]

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D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 06. Mai 2013 19:40    Titel: Antworten mit Zitat

Namenloser324 hat Folgendes geschrieben:
Kurze Frage:
Würde man den Spiegel nun ins Weltall, d.h. absolutes Vakuum(definiere ich hier mal als Materie- und Feldfrei), bewegt sich der Spiegel dann mit
wobei m die Masse des Spiegels ist?

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)

Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)

Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen.


Es gibt vielleicht eine andere, effektivere Lösung zum "Ja" oben.
Da braucht man keinen Spiegel sondern Körper, welcher die Photonen und ihren Impuls vollständig absorbiert. Da so ein Körper schnell warm wird, ist es ratsam die entstandene Wärmestrahlung über Reflektoren gezielt entgegen nachkommenden Photonen ausstrahlen.

_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
Namenloser324
Gast





Beitrag Namenloser324 Verfasst am: 06. Mai 2013 19:54    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)

Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)

Teufel

Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen.

Ich erhalte für die Geschwindigkeit des Spiegels der Masse m sowie ein Photon der Frequenz f



Bei der in dieser Aufgabe bzw. Frage zugrundegelegten idealen Reflexion geht man aber davon aus, dass das sich die Energie des Photons bei der Reflexion nicht ändert. Man nimmt dazu eine unendliche Spiegelmasse an. Und demnach wird die Geschwindigkeit des Spiegels auch nach der Reflexion gleich Null sein.[/b]


Super, vielen Dank smile
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