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Lichtgeschwindigkeit: Einsteins Theorie zur Korpuskeltheorie
 
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RelativSchwer



Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 4

Beitrag RelativSchwer Verfasst am: 01. Feb 2011 22:18    Titel: Lichtgeschwindigkeit: Einsteins Theorie zur Korpuskeltheorie Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Dieses Thema macht mich echt verrückt.
Meine Fragen:
1. Stimmt es, dass gebündelte Photonen in Wechselwirkung mit Materie, nach unserer visuellen Wahrnehmung als Licht, verlangsamt wird?
2. (auf 1. bezogen) Rasen einzelne Photonen* trotzdem weiterhin mit Lichtgeschwindigkeit (wie im Vakuum), obwohl das Licht mit Materie wechselwirkt? *Einzelne Photonen, die wir nicht als Licht wahrnehmen können
3. Wenn verlangsamtes Licht die Wechselwirkung zwischen Materie und Licht verlässt, also in ein Vakuum übergeht, wird wieder die Geschwindigkeit von 300 000 km/s aufgenommen?
3.Inwiefern hat Newtons Teilchentheorie mit der Wellentheorie zu tun?
(laut Einsteins Zusammenfassung der Theorie)
4.kürzere Wellenlänge = größere Protonenenegie (wenns richtig ist).
Wie wird diese Energie gebündelt?

Meine Ideen:
1. Da bin ich mir fast sicher, dass es so ist. Leuchtet man auf eine Materie, bremmst die Materie die Protonen ab. Daraus lässt sich die Wellentheorie erschließen (Brechung des Lichts).

2.Kein Plan!

3. Da das Licht als Naturkonstante bezeichntet wird, denke ich schon, dass das Licht wieder seine übliche Geschwindigkeit im Vakuum aufnimmt, also 300 000 km/s.

4.Wenn große Wellenlängen zu kleinen Wellenlängen aufgeteilt wird, dann verdichten sich die Protonen und daraus wird eine größere Proton-Energie-Dichte??

Hab ich es überhaupt verstanden??
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 01. Feb 2011 22:40    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1.: Einverstanden, in Materie ist das Licht langsamer als in Luft. Das kennst du vielleicht einfach schon von Brechung und so zum Beispiel in Glas.

zu 2: Vielleicht kommt das darauf an, wie du das genauer betrachten willst. Ein ebenfalls mögliches Bild für so etwas ist wie ein Vogelschwarm, der durch einen Wald fliegt: Zwischendurch setzen sich einzelne Vögel immer mal wieder hier und da auf einen Ast, zwischen den Bäumen fliegen sie dann aber immer jeweils mit der vollen "Vogelgeschwindigkeit". Insgesamt würde dadurch so ein Vogelschwarm im Wald langsamer fliegen.

Oder hast du bereits etwas über Dinge gelernt wie Anregung des atomaren Dipols durch das Photon, und Interferenz des phasenverschoben wieder ausgesandten Wellenzuges mit dem nicht vorübergehend im Atom geparkten, was insgesamt dann eine entsprechende Auswirkung auf die Phasengeschwindigkeit einer Welle bzw. die Gruppengeschwindigkeit hat? Je nachdem, wie weit du da in den Grundlagen schon drin bist, kannst du natürlich auch dementsprechend auf tieferer Erklärungsebene ansetzen.

zu 3: Einverstanden, wenns wieder rauskommt, hat es wieder die ursprüngliche Geschwindigkeit, denn der Brechungsindex außerhalb des Materials ist ja wieder 1.

zu 4: Hm, da scheinen mir deine Ideen bisher noch keinen Sinn zu ergeben. Die Photonen mit der kleineren Wellenlänge sind die energiereicheren, also kann man natürlich kein Photon (Lichtteilchen) mit größerer Wellenlänge in zwei Photonen mit kleinerer Wellenlänge zerlegen, wenn, dann viel eher umgekehrt.

Große Wellenlänge bedeutet hier also keinesfalls großes Teilchen im Sinn von großes Kuchenstück.

Und meinst du da Proton (das ist ein Baustein von Atomkernen) oder Photon (das ist ein Stückchen Licht) ?



---------

Wie tief bist du bisher schon in die Grundlagen dieses Thema eingestiegen? Kennst du dazu schon manches, zum Beispiel aus dem Schulphysik-Unterricht oder aus dem Physikstudium, oder überlegst du daran erstmal einfach nur so, vielleicht mit Hilfe von populärwissenschaftlich geschriebener Literatur?
RelativSchwer



Anmeldungsdatum: 01.02.2011
Beiträge: 4

Beitrag RelativSchwer Verfasst am: 02. Feb 2011 07:42    Titel: Antworten mit Zitat

Tut mir leid, ich meine natürlich Photonen.

Kürzere Wellenzüge = mehr Photonenenergie
längere Wellen = weniger Energie

Ja ich meine natürlich wie du es gesagt hast.
Von großen Wellen auf kleine Wellen.

Bei kürzeren Wellenzügen soll ja mehr Energie pro Photon vorhanden sein, aber was für eine Energie ist da überhaupt vorhanden? Verschmelzen zwei Photonen miteinander wie bei der Kernfusion oder was?


Danke schon mal für die Antworten!
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18067

Beitrag TomS Verfasst am: 02. Feb 2011 08:04    Titel: Antworten mit Zitat

RelativSchwer hat Folgendes geschrieben:
Bei kürzeren Wellenzügen soll ja mehr Energie pro Photon vorhanden sein, aber was für eine Energie ist da überhaupt vorhanden? Verschmelzen zwei Photonen miteinander wie bei der Kernfusion oder was?

Photonen sind zunächst mal elementare Teilchen, die für sich selbst eben quantisierte Energie tragen. Für ein derartiges Phozton ist auch der Begriff Wellenlänge oder Frequenz nur begrenzt sinnvoll, da es quantenmechanische Effekte (z.B. den Photoeffekt) gibt, die sich nur teilweise mittels des Wellenmodells beschreiben lässt. Man springt dabei sozusagen zwioschen beiden Bilder hin und her; erst im Rahmen der Quantenelektrodynamik löst sich diese Begriffsverwirrung endgültig auf.

Photonen wechselwirken nicht miteinander (das kennt man bereits aus der Elektrodynamik: verschiedene elektromagnetische Wellen - Radio, Fernsehen, Handy, ... - durchdringen einander ohne Wechselwirkung; man darf das nicht mit der Interferenz verwechseln,denn aus dieser kann man das Orginalsignal immer noch herauspräparieren). Demzufolge können sie auch nicht verschmelzen oder sich aufteilen. Es gibt Prozesse, bei denen aus einem Photon zwei (längerwellige = niederenergetische) Photonen werden, aber dabei ist immer ein optisch aktives Medium im Spiel, d.h. eine Substanz, die diesen Effekt hervorruft; Photonen alleine können das nicht (im Rahmen der QED gibt es tatsächlich eine Photon-Photon-Streuung, aber diese ist extrem unterdrückt und m.W.n. weit unterhalb der Messgenauigkeit)

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