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TomS	Verfasst am: 09. März 2014 17:26    Titel: Lisa88 hat Folgendes geschrieben: Wieso lässt sich die Energie des Spiegels nach Reflexion des Photons mit berechnen? Bei handelt es sich um den sogenannten "relativistischen Pythogaras", die fundamentale und universelle Beziehung zwischen Ruhemasse m, Impuls p und Gesamtenergie E. Diese Gleichung gilt für beliebige Teilchen. Für masselose Teilchen (m = 0) wie Photonen folgt unmittelbar Für massebehaftete Teilchen kannst du die Gleichung mittels der übliche Formeln für E(v) und p(v) als Funktionen der Geschwindigkeit v nachprüfen.
Lisa88	Verfasst am: 09. März 2014 15:41    Titel: Zunächst mal muss ich mich entschuldigen, bei meiner Idee hatte ich mich nicht klar genug ausgedrückt - ich meinte natürlich: "die Energie des Photons bei Reflexion erhalten bleibt falsch ist, ..." Ansonsten vielen Dank für deine Antwort, die ich bis auf einen Schritt gut nachvollziehen kann (wobei ich nicht ohne weiteres auf die Formel für den Impuls des Spiegels für beliebige M gekommen wäre): Wieso lässt sich die Energie des Spiegels nach Reflexion des Photons mit berechnen (ich vermute mal, das impliziert die zweite Gleichung)?
TomS	Verfasst am: 08. März 2014 20:54    Titel: Lisa88 hat Folgendes geschrieben: Meine einzige Idee wäre, dass meine Annahme, das die Energie bei Reflexion erhalten bleibt falsch ist, das heißt das Photon verringert seine Frequenz. Die Gesamtenergie bleibt natürlich erhalten. Und das Photon verringert seine Frequenz. Wenn du das exakt berechnen möchtest, dann musst du für den Spiegel eine endliche Masse M ansetzen, die zuletzt gegen unendlich geht. Ich verwende Erhaltung von Gesamtimpuls und Gesamtenergie; P' bezeichnet den Impuls des Spiegels nach der Reflexion. Variablen ohne/mit Strich beziehen sich auf vor/nach der Reflexion: Aus der ersten Gleichung für die Impulserhaltung kannst du P' sofort ablesen. Das setzt du in die zweite Gleichung ein, löst nach der Wurzel auf und quadrierst. Danach kannst du nach der Frequenz des reflektierten Photons auflösen (ich hoffe, ich habe mich nicht verrechnet) mit Für M gegen Unendlich geht x gegen Null, und damit sind die Frequenzen vor und nach der Reflexion gleich Für den Impuls des Spiegel findest du Für M gegen Unendlich, d.h. x gegen Null wird das zu Für große M kannst du die Geschwindigkeit V/c des Spiegels (in Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit) nichtrelativistischen berechnen; es gilt
Lisa88	Verfasst am: 08. März 2014 18:43    Titel: Impuls und Energie von Photonen bei Reflexion Meine Frage: Hallo, ich beschäftige mich gerade mit der Reflexion von Photonen und habe dabei aber einige Verständnisprobleme. Ein Photon mit der Energie und dem Impuls trifft auf eine reflektierende Oberfläche. Soweit ich weiß, wird dieses Photon kurz absorbiert und anschließend wieder emittiert mit und . Das heißt betragsmäßig bleiben sowohl Energie als auch Impuls vor und nach der Reflexion gleich. Gemäß der Impulserhaltung muss die Oberfläche nun den Impuls aufnehmen, das heißt sie erfährt eine Impulsänderung. Da die Oberfläche eine Masse besitzt, müssten für sie doch die Gesetze der "nichtrelativistischen" Physik gelten und somit müsste sie (z.B. in Vakuum) nach auch eine Geschwindigkeit besitzen, die sich mit berechnen lässt. Nun zu meiner Frage: Da die Oberfläche eine Geschwindigkeit besitzt, besitzt sie auch eine kinetische Energie . Da ist dies aber ein Widerspruch zur Energieerhaltung, da das Photon ja keine Energie an die Oberfläche abgegeben haben kann? Danke vorab falls mir hier jemand weiterhelfen kann. Liebe Grüße, Lisa Meine Ideen: Meine einzige Idee wäre, dass meine Annahme, das die Energie bei Reflexion erhalten bleibt falsch ist, das heißt das Photon verringert seine Frequenz. Allerdings konnte ich das nach etwas Recherche im Internet nicht bestätigen (eher im Gegenteil...).

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