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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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 caps Verfasst am: 14. Jan 2009 14:20 Titel: Referat über Lichtgeschwindigkeit |
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Hi!
Hoffe, bin hier richtig mit meinem Thema!
Ich muss nächste Woche ein Referat über Lichtgeschwindigkeit halten und 2 bis 3 Varianten der Messung vorstellen. Da in meinem Phsikbuch Römer, Fizeau und Foucault erwähnt werden, soll ich näheres zu ihnen und ihre Methoden ausführen.
Ich versteh aber weder den Text im Buch noch die fachchinesischen Seiten im Internet wirklich, also ich kann es nicht so ausdrücken, dass es in meinen eigenen Worten ist.
Kann mir das vielleicht mal jemand erklären, dass es auch jemand wie ich versteht, die nicht so viel mit Physik am Hut hat?!
Wär euch echt dankbar! |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 14. Jan 2009 15:00 Titel: |
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Dann versuch doch erst einmal aus den Internetquellen die Aussage von diesen herauszufiltern und hier anzugeben (mit Quelle am besten).
Und probiere dann einmal zu versuchen, was hinter dem jeweiligen steht 
Es ist nämlich immer gut, auch wenn man es nicht direkt versteht, das - vermutlich - essentielle zusammenzutragen und DANN die konkrete detaillierte Analyse zu starten. |
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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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| caps Verfasst am: 15. Jan 2009 19:21 Titel: |
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Naja, zum Beispiel, was bedeutet "endlich" bzw. "unendlich" im Zusammenahng mit Licht und Lichtgeschwindigkeit?
Kann mir unter "endlichem Licht" z.B. gar nix vorstellen  |
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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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| caps Verfasst am: 17. Jan 2009 13:34 Titel: |
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Ich hätt dann noch ne Frage:
Bei Wikipedia steht
| Zitat: | | Die Geschwindigkeit von Licht im Vakuum, die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit c (von lateinisch celeritas: "Schnelligkeit"), ist in der Relativitätstheorie die höchste Geschwindigkeit, mit der sich eine Ursache auswirken kann. Dies stimmt mit allen Beobachtungen überein: Teilchen können sich nicht schneller als Licht im Vakuum bewegen und Energie oder Information kann nicht schneller als Licht im Vakuum übertragen werden. |
Kann ich das mit der Relativitätstheorie auch einfach weg lassen? Darüber haben wir bis jetzt noch nichts näheres gehört und dann müsste ich ja noch darauf eingehen.
Kann man die Definition also vereinfacht so ausdrücken: Als Lichtgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit bezeichnet, die Licht im Vakuum erreichen kann. Es ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich etwas ausbreiten kann. Man hat herausgefunden, dass sich nichts schneller als Licht in einem Luftleeren Raum ausbreiten kann und dass nichts schneller als Licht im Vakuum übertragen wird.
Dann noch als Zusatz: Die Lichtgeschwindigkeit nimmt in Materie ab, in Luft ist sie um ca. 3 Prozent kleiner als im Vakuum, im Wasser um ein Viertel.
Kann ich das so stehen lassen?
EDIT:
Ich versteh diesen Teil hier überhaupt nicht:
| Zitat: | Die Brechzahl eines Prismas beschreibt neben der Brechung des Lichtstrahls auch die Lichtgeschwindigkeit im Glas. Das Auffächern des Lichts in die Spektralfarben ist ein Effekt der Dispersion.
In Materie ist Licht langsamer als im Vakuum. Dies stimmt mit der Vorstellung überein, dass Photonen von den Molekülen absorbiert und wieder ausgesendet werden. Zwar laufen sie zwischen den Molekülen so schnell wie im Vakuum, aber die Wechselwirkung mit den Molekülen, die wie effektive „Pausen“ wirkt, verlangsamt sie. (Dieses anschauliche Bild kann allerdings nicht zur Berechnung der optischen Eigenschaften fester oder flüssiger Körper verwendet werden.)
[...]
Bei quantenphysikalischen Experimenten bewegt sich Licht in einem Bose-Einstein-Kondensat oder in photonischen Kristallen [3] mit geringer Geschwindigkeit und ist nahezu eingesperrt. Denn diese makroskopischen Quantensysteme besitzen außergewöhnlich hohe Brechzahlen, ohne dass dabei eine merkliche Absorption stattfindet. So konnte die Forschungsgruppe der dänischen Physikerin Lene Hau im Jahr 1999 Licht bis auf ungefähr 17 m/s verlangsamen.
Grenzen zwei durchsichtige Medien aneinander, so bewirkt die unterschiedliche Lichtgeschwindigkeit beider Medien die Brechung des Lichts an der Grenzfläche. Da die Lichtgeschwindigkeit im Medium auch von der Wellenlänge des Lichtes abhängt, wird Licht unterschiedlicher Farbe unterschiedlich gebrochen und weißes Licht spaltet in seine unterschiedlichen Farbanteile auf.
Im Medium können Teilchen schneller sein als das dortige Licht. Wenn sie wie Elektronen oder Protonen geladen sind, tritt dabei der Tscherenkow-Effekt auf und die schnellen Teilchen strahlen Licht ab, so wie ein überschallschnelles Flugzeug den Überschallknall hinter sich her schleppt.
Dies kann man in Leichtwasserreaktoren sehen. In ihnen wird Wasser als Moderator zwischen den Brennstäben eingesetzt. Bei den Kernreaktionen entstehen Elektronen, die schneller sind als das Licht im Wasser. Das von ihnen abgegebene Tscherenkow-Licht lässt den Reaktor blau leuchten.
Der Tscherenkow-Effekt wird in Teilchendetektoren zum Nachweis schneller geladener Teilchen verwendet. |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 17. Jan 2009 16:30 Titel: |
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| Zitat: | | Kann ich das mit der Relativitätstheorie auch einfach weg lassen? Darüber haben wir bis jetzt noch nichts näheres gehört und dann müsste ich ja noch darauf eingehen. |
Das musst du selber entscheiden. Ich denke es wäre ganz sinnvoll zu schreiben, dass Einstein in der speziellen Relativitätstheorie postuliert hat, dass die Lichtgeschwindigkeit nie überschritten werden kann und dass sich dies bisher in allen Experimenten bestätigt.
| Zitat: | | Kann man die Definition also vereinfacht so ausdrücken: Als Lichtgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit bezeichnet, die Licht im Vakuum erreichen kann. Es ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich etwas ausbreiten kann. Man hat herausgefunden, dass sich nichts schneller als Licht in einem Luftleeren Raum ausbreiten kann und dass nichts schneller als Licht im Vakuum übertragen wird. |
In den zwei letzten Sätzen wiederholst du dich, ansonsten kann man das durchaus so schreiben.
| Zitat: | | Dann noch als Zusatz: Die Lichtgeschwindigkeit nimmt in Materie ab, in Luft ist sie um ca. 3 Prozent kleiner als im Vakuum, im Wasser um ein Viertel. |
Es ist richtig, dass die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium (wie zum Beispiel Materie oder Luft) abnimmt. Die genauen Werte kenne ich nicht.
| Zitat: | | Ich versteh diesen Teil hier überhaupt nicht: |
Kannst du etwas genauer spezifizieren, was du nicht verstehst? Konkrete Fragestellungen? Ist dieser Teil denn wichtig für dein Referat? Beim Querlesen hatte ich den Eindruck, dass dieser Teil nicht grundlegend relevant ist, du kannst ihn also vielleicht weg lassen. |
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chrischi
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 21
Wohnort: Konstanz
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| chrischi Verfasst am: 17. Jan 2009 17:03 Titel: |
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Also Ich würde sagen, der zitierte Text ist vollkommen unbrauchbar für ein Referat über die Messung der Lichtgeschwindigkeit. Die Relativitätstheorie braucht man dazu auch nicht unbedigt erwähnen, da es die Theorie zur Zeit der drei Experimente noch gar nicht gab.
Am besten du erklärst die drei Methoden, die mit der Sternbeobachtung, dem Zahnrad und dem Drehspiegel. Das sind Laufzeitmessungen wo man den zurückgelegten Weg eines Lichtimpulses durch die Flugzeit dividiert und daraus eine Geschwindigkeit erhält. |
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chrischi
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 21
Wohnort: Konstanz
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| chrischi Verfasst am: 17. Jan 2009 17:06 Titel: |
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Es gibt übrigens kein "endliches Licht". Nur endliche Lichtgeschwindigkeit. |
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pfnuesel
Anmeldungsdatum: 04.11.2004
Beiträge: 248
Wohnort: Zürich
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| pfnuesel Verfasst am: 17. Jan 2009 17:44 Titel: |
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Gut, ich habe nicht sorgfältig genug gelesen. Da es beim Referat um die Messung der Lichtgeschwindigkeit geht, gebe ich chrischi Recht: Die Theorie kannst du weg lassen. |
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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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| caps Verfasst am: 19. Jan 2009 18:50 Titel: |
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Hallo!
Danke für eure Hilfe, ihr habt schon viel weiter geholfen!  Bin mit meinem Referat jetzt fast ganz fertig. Ich hab den Teil mit der Materie ganz weg gelassen und auf die Relativitätstheorie geh ich vielleicht ein. Ich frag vorher nochmal meinen Physiklehrer, ansonsten lass ich es weg ;-)
Ich hätte jetzt nur noch eine Frage zur Messung:
Eigentlich müsste man heutzutage ja keine Messung der Lichtgeschwindigkeit mehr durchführen, aber trotzdem gibt es doch bestimmt ganz neue/aktuelle Methoden, mit der man es tun könnte? Kann mir jemand bitte erklären, wie man heute im hochmodernen Zeitalter die Lichtgeschwindigkeit misst? :-)
Und dann noch was: ich hab mir überlegt, ich mach noch ne kleine einfache Rechnung, um zu zeigen, wie stark es sich auswirkt, ob sich Licht in Materie oder im Vakuum ausbreitet. Dazu hätte ich das ganz einfache Beispiel der Sonne genommen: ich lass die ausrechnen, wie das Licht von der Sonne zur Erde braucht (natürlich Materie nicht berücksichtigt). Den genauen Wert kann man ja überall nachlesen und aus Erfahrung weiß man ja, dass es nicht mal mehr 10 Minuten hell ist, wenn die Sonne untergegangen ist.
Klingt das plausibel? ^^
Schönen Abend noch,
caps |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
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| wishmoep Verfasst am: 19. Jan 2009 18:53 Titel: |
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| caps hat Folgendes geschrieben: |
Eigentlich müsste man heutzutage ja keine Messung der Lichtgeschwindigkeit mehr durchführen, aber trotzdem gibt es doch bestimmt ganz neue/aktuelle Methoden, mit der man es tun könnte? Kann mir jemand bitte erklären, wie man heute im hochmodernen Zeitalter die Lichtgeschwindigkeit misst? :-) |
Ich glaube da habe ich noch eine für dich.
Soweit ich weiß haben die Amerikaner einen Spiegel auf dem Mond bei einer der Mondmissionen installiert. Ich weiß nicht ob sie es so gemacht haben, oder nicht, aber man kann mit einer ausreichend genauen Atomuhr die Zeit messen, die ein Laserstrahl hin und zurück benötigt.
Ich meine einmal etwas darüber gelesen zu haben, aber bevor du das so übernimmst, würde ich noch etwas recherchieren :-D |
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chrischi
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 21
Wohnort: Konstanz
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| chrischi Verfasst am: 19. Jan 2009 19:53 Titel: |
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Eines solltest du unbedingt wissen, caps. Heutzutage braucht die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr gemessen werden, da die Lichtgeschwindigkeit per Definition festgelegt wurde auf genau 299792458 m/s. Die Nachkommastellen sind alle Null, der Wert ist also exakt. Das Ganze ersetzt so das Ur-Meter in Paris, der 1m lange Platin-Stab. Heutzutage misst man nämlich, wie weit das Licht in einer 299792458-stel Sekunde kommt und sagt dann, das ist dann genau 1 Meter. Man misst also die Länge eines Meters mit Hilfe einer Uhr und der bekannten Lichtgeschwindigkeit. Technisch macht man das mit Laserinterferometern. Früher hat man umgekehrt mit einem Meterstab und einer Uhr die Lichtgeschwindigkeit gemessen.
Der Wikipedia-Artikel
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit
hat eine ganz gute geschichtliche Tabelle der Messungen.
Das mit dem Spiegel auf dem Mond stimmt. Wir hatten an der Uni einen Vortrag von einem Physiker, der Laserexperimente mit diesem Spiegel durchgeführt hat. Es ist ein sehr schwieriges Experiment, da nur wenig Licht-Teilchen zurückkommen. Aber man misst eben nicht mehr die Lichtgeschwindigkeit, sondern die Entfernung oder Gravitationseffekte oder sowas.
Ja bei der Sonne merkt man schon die lange Flugzeit. Auch beim Mond macht es sich bemerkbar. Ich kenne Leute die haben mit Amateurfunk Richtung Mond gerufen und nach ca. 2 Sekunden ihr eigenes Echo gehört. |
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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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| caps Verfasst am: 19. Jan 2009 21:51 Titel: |
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Hey :-)
Ich hab ja schon geschrieben, dass man eine Messung nicht mehr durchführen MUSS, wollte aber wissen, wie man das heute mit den High-Tech-Methoden machen KÖNNTE ;-)
Die Definition eines Meters hab ich übrigens selber weiter oben schon geschrieben ^^
Das Experiment kann ich ja theoretisch einfach mal anfügen, ohne genauer darauf einzugehen. Wir haben ja kein Physik auf Uni-Niveau xD
Trotzdem nochmals Danke für eure Hilfe und noch nen schönen Abend
caps |
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caps
Anmeldungsdatum: 14.01.2009
Beiträge: 6
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| caps Verfasst am: 19. Jan 2009 21:56 Titel: |
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Da hätt ich doch noch ne Frage:
zu der Definition, wie weit das Licht in 299792458stel Sekunde kommt. Ist auch festgelegt, WO das gemessen wird? Also immer an einer bestimmten Stelle, im Vakuum oder irgendwo auf der Erde? Weil da muss man doch auch die Materie berücksichtigen! |
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chrischi
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 21
Wohnort: Konstanz
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| chrischi Verfasst am: 20. Jan 2009 00:51 Titel: |
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Sorry caps, mit der Meterdefinition habe ich dir Unwissen unterstellt  . Schüler sind immer schlauer als man denkt . Wie das Experiment genau aussieht, weiß ich nicht mehr genau. Aber dass es im Vakuum gemessen wird ist schon mal sicher, da ja die 299792458m/s die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist.
Also ich rate mal: Vermutlich misst man dass in einer Vakuumkammer mit einem Laserstrahl, dessen Lichtfrequenz man genau bestimmt (mit einer Cäsium-Atomuhr). Und dann bewegt man zwei Spiegel mit einer stehenden Welle dazwischen langsam auseinander und zählt die Inferferenzen. Da man ja mit der Lichtgeschwindigkeit die Laserfrequenz problemlos in eine Wellenlänge umrechnen kann, weiß man um welche Streck man die Spiegel auseinanderbewegt hat, wenn eine Interferenzperiode dazukam. Dann zählt man einfach so viele Interferenzen, dass es zusammen genau einen Meter ergibt und und macht vorher und nachher einen Strich und schon hat man einen wunderschön kalibrierten Meterstab, ohne dass man nach Paris zum Ur-Meter fahren muss.
Die Sekunde ist übrigens so definiert, dass ein Cäsium-Atom genau 9192631770 mal schwingt. Das ist auch so eine festgelegte Zahl. |
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Flaxs
Anmeldungsdatum: 19.06.2006
Beiträge: 91
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| Flaxs Verfasst am: 20. Jan 2009 02:58 Titel: |
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Hi,
weis nicht ob dir das noch hilft oder überhaupt hilft.
Aber hast du schon mal was vom Michelson Marley Experiment gehört? |
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chrischi
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 21
Wohnort: Konstanz
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| chrischi Verfasst am: 20. Jan 2009 10:29 Titel: |
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Michelson-Morlay hat doch nichts mit der Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit zu tun. Da geht es um die Frage nach einem Äther und um Relativbewegungen. |
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