Licht bremsen

dj2289 · Anmeldungsdatum: 31.07.2004 Beiträge: 39

Was passiert, wenn man Licht bremsen könnte, und es sich nicht mehr mit
Lichtgeschwindigkeit sondern nur noch mit 100km/h bewegt ?
(rein Theoretisch !)

Nikolas

Gast

Ich meine mich an einen Bericht im Fernsehen erinnern zu können, in dem es darum ging, dass man in irgendeinem Labor Licht auf ca. 50km/h brachte. Das ganze ist aber schon ein paar Jahre her und ich weiß auch nicht, wie man das gemacht hat.

GOAT

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

Es gab schon vor längerer Zeit Experimente, bei denen ein Laserstrahl durch eine Wolke von Superkaltem Gas geleitet wurde und auch abgebremst wurde. Die haben schon das Licht auf Schrittgeschwindigkeit abgebremst. Freude

Das ist aber auch zulässig denn mit der Lichtgeschwindigkeit, die nie erreicht werden kann ist C0 und das ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Imo gibt es diese Geschwindigkeit auch fast gar nicht, da man ein ideales Vakuum nicht realisieren kann. Die jungs am CERN erzeugen ja auch überlicht schnelle Partikel, z.B im Wasser oder in einem anderen Medium

Nikolas

dachdecker2

Man kann ohne Probleme Elektronen schneller als das Licht machen, man braucht nur ein elektrisch (schlecht) leitfähiges medium mit hinreichend großem Brechungsindex. Je schlecher ein Medium Leitet, desto höher ist die Durchschnittsgeschwindigkeit der Elektronen, die bei Überlichtgeschwindigkeit (im Medium, nicht im Vakuum) eine "Bugwelle" aus Licht erzeugen, die genauso aussieht, wie die Bugwelle (aus verdichteter Luft) einer Concorde mit Mach 2.

Warte auf Einspruch Augenzwinkern

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

sog. Tscherenkow-Effekt (falls noch jemand googeln möchte)

dachdecker2

Danke Neami smile

.

Ich hätte gerne mal ein Bild davon gesehen. Man findet sehr viele Seiten mit Google, die exakt den gleichen Inhalt haben... Die Trefferqoutoe kann man zwar erhöhen, wenn man ein bisschen mit dem Suchbegriff spielt, aber es kommen immer die gleichen Infos zu Tage. Ärgerlich Augenzwinkern

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

tztztztz, das war jetzt ein Griff ins Klo^^
Oder wilst du tatsächlich ein Photo von einem einzelnen überlichtschnellen Elektron sehen?
Kannst ja mal abschätzen, gegen wieviele Gesetze der Physik du damit verstößt=)
Man weiss nur dass das ding überlichtschnelll war, in dem man trümmer der irgendwann erfolgten Kollision einfing, und den Vorgang mit Hilfe von theoretischen Modellen herleitete Freude

dachdecker2

bishop, du fetzt, kann ich dich behalten Augenzwinkern

?

Ein Elektron, das überlichtschnell unterwegs ist, gibt elektromagnetische Strhlung ab, wie das auch bei beschleunigten Ladungen bekannt ist. Jetzt nenne mir mal einen vernünftigen Grund, warum man mit diesen Licht nicht eine Photoplatte oder einen CCD-Chip belichten können soll, und gegen welche Gesetze das alles verstößt Augenzwinkern

.

EDIT:
Ich weiss ja, dass ich häufig mal erst schreibe, dann den Kopf aus dem stand-by zustand hole, und dann die edit-Funktion nutze Augenzwinkern

. Nicht alles was ihr bei mir seht, ist geeingnet, um es zu übernehmen und nachzumachen Augenzwinkern

.
Zum Glück gibts die edit-Funktion, damit kann ich meine eklatantesten Rechtschreibfehler berichtigen Augenzwinkern

.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

überleg doch mal, was du auf einem solchen bild sehen würdest.
wegen Heisenberg, siehst du wenn überhaupt einen diffusen Fleck, und imo müsste die Strahlung die vom Elektron ausgeht ziemlich verzerrt sein, sodass ich mir net sicher bin, ob man da überhaupt etwas erkennt -.-

€dit: kann es sein dass die Boardtime net stimmt, oder iist das extra so um zu Zeigen, dass die user hier ganz woanders leben? Buschmann

dachdecker2

Du wirst wissen, dass die Strahlung eines Elektrons kaum ausreicht, um eine Photoplatte zu schwärzen, aber verwischt wird diese Strahlung nicht sein, was auch für den alten Heisenberg kein Problem ist. Eine Welle kann nähmlich nicht verschwommen sein Augenzwinkern

.

Um diese Problem zu beheben, würde ich statt einem Elektron einfach 100 Mio nehmen, was würdest du dazu sagen? Da auch die nötige Energie, die jedes e- haben muss, sehr groß ist, denk ich mal, dass auch bei dieser großen Zahl noch ein Bild zustande kommt, dass sich von einem Klecks deutlich unterscheidet.

EDIT: Ich glaub, das hier UTC angezeigt wird, ist bei manchen Boards der Fall. Sicher bin ich mir aber nicht.

EDIT2 Wie kommst du eigentlich darauf, dass ich ein Elektron fotographieren will, oder das Licht dass es aussendet? Man muss nicht viel von Physik verstehen, um sich selbst mehrere Gründe aufzuzählen, warum man ein e- nicht photographieren kann:
- Wellenlänge >> radius(e-)
- beim Aussenden bekommt das e- Impuls, für ein photo reicht ein Quant aber nicht aus Augenzwinkern

weil das ja nur ein Pixel belichten kann
- die Quantenmechanik verbietet sogar die bildliche Vorstellung eines Elementarteilchens

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ich hab die dazugehörigen Formeln nich. Rechne doch mal aus, wioeviel Energie ich bräuchte um 100mio Elektronen auf sagen wir 99% der Lichtgeschwindigkeiten im Vakuum zu bringen, würd mich mal Interessieren-.-

Ausserdem muss die Strahlung recht rotverschoben sein, je nach perspektive und wie gesagt das Bild muss zwangsläufig unscharf sein, weil ja sonst in dem Augenblick der Aufnahme die Position und Impuls präzise bekannt sein müssten, oder zumindest müsste die Position sehr genau bekannt sein...

dachdecker2

wenn das photo einen Bildbereich mit einer Größe im Zentimeterberich abbildet, wie Groß ist dann die Unschärfe? Ich würde mutmaßen, dass die unschärfe bei einem solchen bild völlig irrelevant ist, weil:

Unschärfe < Ort * Impuls

Da ich hier den Ort nur ungenau auflöse (das nehme ich an, wenn der Maßstab erheblich größer ist, als Atomgröße) und der Impuls so groß ist, das kleine Abweichungen nichts bewirken, würde ich mit einem mehr oder weniger scharfen Bild rechnen.

Bevor man aber alles umdreht, was ich sage, mache ich noch eine keine Einschränkung: und keine Unschärfe durch die Bewegung zu bekommen (ich nenn es mal verwackeln) würde ich alle e- auf einmal in die Probe schicken, nicht kontinuierlich. Des weiteren würde ich die Belichtungszeit recht kurz wählen. Alles erstmal theoretisch, nur Annahmen, die man aber ohne größere technische Probleme umsetzen könnte, oder?

EDIT: wo soll den die Rotschiebung (mit der ich kein Problem hätte) herkommen? ich würde die Ganze Angelegenheit von der Seite fotographieren, so dass die Relativgeschwindigkeit in Richtung Kamera 0 ist.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

also wenn du die Auflösung im zentimeterbereich wählst dann siehst du das Elektron erstmal nich, wenn du viele nimmst dann siehst du einen lichtstrahl oder sowas ähnliches, toll oder geschockt

? Interressant wäre es dann vllt wenn du einen Laserstrahl parallel aufs Bild bekommst, der müsste dann hinter dem Elektronen strahl sein, allerdings kommt da die Reaktionsfähigkeit der Instrumente ins Spiel, weil sich die ganze Geschichte immer hin mit fast Lichtgeschwindigkeit bewegt^^

dachdecker2

Dass ich kein einzelnes Elektron sehen will, hab ich schon offengelegt, ich hab auch gleich dazugeschrieben, dass man kein elektron (aus verschiedensten Gründen) sehen kann. Es ist nicht möglich, man braucht es gar nicht erst zu probieren, weil es nichts werden kann.

Ich rede hier einzig und allein vom makrospoischen Effekt der Lichtausbreitung. Und der lässt sich doch ohne großen Aufwand nutzen, oder?
hier spielt die Quantenmechenik doch überhaupt keine Rolle, alles lässt sich mit klassischer Physik beschreiben, oder überseh ich da was wichtiges?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ich hab erst jetzt all deine Edits durchgelesen -.- sry soweit Zunge raus

Was ich aber immer noch nich verstehe ist, was du denn jetzt genau photographiert haben willst. Meinst du Licht in schrittgeschwindigkeit? Davon hab ich mal ein Bild gesehen, kann dir die Adresse aber net sagen, geh nachher googeln smile

Ich hab die ganze Zeit gedacht, du willst ein Bild von einem überlichtschnellen Elektron sehen, und daher rühren auch meine z.T sonderbaren postings her Forum Kloppe

dachdecker2

nein, man kann schließlich e- nich fotograpfieren, egal welche Geschwindigkeit diese haben. Aber das sich ausbreitende Licht, dass vielleicht in der Struktur des Mediums gestreut wird, müsste sich doch "einfangen" lassen, oder?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

klar, aber was erwartest du darauf zu sehen? oO

Gast

Für den Machschen Kegel beim Schall gilt:

sin(a)=v/c

v ist die Geschwindigkeit eines Erregers
c ist die Schallgeschwindigkeit
a ist der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Erregers und der Richtung der "Schallbugwelle", also des Machschen Kegels.

Weiss jemand, ob dies analog auch für den Lichtkegel der Tscherenkov-Strahlung auch gilt?

dachdecker2

ich würde c/v schreiben, sonst müsste man aus werten>1 den arcussinus berechnen, und das geht nicht.

Gast

stimmt!!!

dachdecker2

kein Problem smile

Gast

Ist es denn überhaupt sinnvoll, dieses Licht "einzufangen".
Ich denke mal, dass, wenn man eine Photoplatte parallel zur Bahn des Elektrons angebracht hätte , diese mit in Bewegungsrichtung immer schwächer belichtet würde, wenn der Lichtkegel über die Platte führt.
Denn die Elektronen, werden ja ziemlich rasch abgebremst.
Und ob einem dieses Bild dann was nützt?

Vielleicht kann man daraus Aufschluss bekommen, wann das Elektron zum Stillstand kommt, aber sonst sehe ich darin keinen Sinn.

dachdecker2

Ich glaube nicht, dass die Elektronen zum Stillstand kommen, da sie besonders bei Überlichtgeschwind durch abgabe von Photoen gebremst werden. Wenn sie langsamer sind, denk ich mal, dass dann die meiste energie an das Gitter abgegeben wird.

Man könnte doch einfach ein Bild aufnehmen und dann entscheiden, ob man irgendwas daraus gewinnen kann. Es kann doch kein Problem sein, einfach etwas zu machen, wovon nicht im Vorhinen bekannt ist, was dabei rauskommt. Ich versteh die Haltung mancher Leute nicht so richtig grübelnd

.

Wenn genau klar ist, was dabei herauskommt, bräuchte man sich die Arbeit nicht machen, oder seh ich das falsch?

Nikolas

Wie stehts denn da mit einer Simulation? Wäre es möglich ohne dieses Experiment genug Einschätzungen aus bekannten und durchgeführten Experimenten zu finden um eine begründbare Simulation rechnen zu können. Alle möglichen Bilder von solchen Kegeln (z.b. Eindringen eines Projektils oder von Weltraumstaub) sind ja gerechnete Modelle. Wär mal interessant, ob man sowas rechnen kann, bevor der Test durchgeführt wurde. Besonders in der Quantenmechanik, in der man nicht sicher weiss ob da nicht noch ein bislang unbakannter Effekt auftaucht, der dafür sorgt, dass die Welle in der Mitte einen Knick hat oder wie eine Mickey-Maus aussieht. Rock

dachdecker2

hmm der Effekt ist kein Quantenmechanischer Effekt (soweit ich weiss). Ich bin natürlich immer ein fan vom Simulieren, andersa wäre ich auch nicht zum Programmieren gekommen Augenzwinkern

. Aber Simulation kann man erst dann verlässlich machen, wenn man alle beteiligten Effekte genau quantifizieren kann. Ich denke nicht , dass es am Tscherenkoweffekt hängt, aber ... ich weiss doch auch nicht Hilfe

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Habe ein wenig den Faden bei obiger Diskussion verloren (ihr wart aber schnell!).

Wollte nur anmerken, das der Tscherenkow-Effekt gerne im Kühlwasser von Kernreaktoren als bläuliches Leuchten wahrgenommen wird (hab´s aber noch nicht mit eigenen Augen vernommen -- bin ja auch nicht lebensmüde Zunge raus

)

dachdecker2

Wir werden anscheinen beide bei änderungen benachrichtigt Augenzwinkern

Naemi, du weisst bestimmt, ob der Effkt, dass bei Überlichtgeschwindigkeit Energie in Form von Strahlung abgegeben wird quantenmechanischen Ursprungs ist oder der Klassischen Physik entspringt. Und Weisst du zufällig, od der was damit zu tun hat, dass beschleunigte Ladungsträger strahlen?

Nikolas

ICh würd mal vermuten, dass die Quantenmechanik da schon reinspielt, da es um ein einzelnes Teilchen handelt, dass sich im Laufe der Abbremsung verändert und ich glaub nicht, dass da die klassische Physik genaue Aussagen machen kann.

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Okay, eigentlich ist der Effekt klassisch (ist doch so, oder?). Beschleunigte Ladungen geben elektromagnetische Strahlung ab.

Das war ja auch das knifflige Problem bei den Atommodellen -- wenn die Elektronen um den Kern kreisen, ergo (kreisförmig) beschleunigt werden, strahlen sie Energie ab und fallen in den Kern. Dann gäb´s aber NICHTS.

Dann kam Bohr und postulierte sein: "Es ist halt so" und revolutionierte die Welt (zumindest die Physik und die Chemie auch...)

Zurück zum Tscherenkow-Effekt: Da Abbremsen eine (negative) Beschleunigung ist

, strahlen diese netten kleinen Biester elektromagnetische Strahlung -- Licht -- ab.

Nikolas

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Jetzt komme ich mit dem Schreiben nicht nach Zunge raus

Neutrale Teilchen kann man nicht mit elektromagnetischen Feldern beschleunigen. (Ist ja klar)

Ich glaube, Neutronen und Neutrinos werden durch gezielten Beschuss an Targets ausgelöst, die überflüssigen geladenen Teilchen werden durch Felder "entfernt". Aber auf Bahnen kann man diese Teilchen nicht ablenken.

Zum Tscherenkow-Effekt: Warum das Licht blau ist: (Zitat aus einem Lexikon)

Nikolas

Schon lustig, dass man die Beobachtung, dass eine Felderzeugende Quelle, die ihr Feld einholt auch in einer simplen Wellenwanne beobachten kann. Zunge raus

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Zusatzinformation:

Neutronen sind zwar elektrisch neutral, haben aber ein magnetisches Moment und wechselwirken deswegen mit Magnetfeldern. Das nutzt man
für die sogenannte Neutronenstreuung an den Atomen eines Festkörpers.

Ich will ansonsten hier nicht weiter stören.

Gruß von Bruce.

dachdecker2

Hier kann man nicht stören, jede Information ist willkommen smile

.

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

Man könnte ja einen Behälter mit radioaktiven Material nehmen welches durcj zerfall schnelle Neutronen aussendet, die sind zwar nich so nahe an der Lichtgeschwindigkeit, sind aber doch recht fix unterwegs (imo 30% von c)

Nikolas

Wenn du aber nicht ein RiesenTarget haben willst, musst du da aber eine heftigst strahlende Quelle hinsetzen. Sicher das die aus 0,3 c kommen?

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn