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Unter- und Obergrenzen des elektromagnetischen Spektrums
 
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Novo



Anmeldungsdatum: 01.11.2015
Beiträge: 8

Beitrag Novo Verfasst am: 01. Nov 2015 06:19    Titel: Unter- und Obergrenzen des elektromagnetischen Spektrums Antworten mit Zitat

Hallo Leute.
Ich wüsste gerne, ob es einen physikalischen Grund für die Unter- und Obergrenzen des elektromagnetischen Spektrums gibt.
Rein theoretisch sollte es das nicht, zumindest kann ich mir Photonen vorstellen, deren Frequenz unterhalb der uns bekannten Gammastrahlung liegt. Ebenso Frequenzen, deren Wellenlänge der Entfernung Erde-Mond entsprechen. Allerdings ist mir keine Technologie bekannt, die die benötigte Energie für Frequenzen unterhalb der härtesten bekannten Gammafrequenz bereitstellt und wie Wellenlängen oberhalb auch nur des Erddurchmessers nachweisbar sind, wäre eine technologische Herausforderung. Sollte eine physikalische Gesetzmäßigkeit dem elektromagnetischen Spektrum Grenzen setzen, klärt mich auf smile
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 01. Nov 2015 09:57    Titel: Antworten mit Zitat

Es gibt keine prinzipielle Grenze, lediglich praktische, d.h. verfügbare Quellen.

Allerdings gibt es eine triviale Methode, höhere Frequenzen zu erzielen, nämlich den Dopplereffekt durch genügend hohe Geschwindigkeit des Empfängers.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 01. Nov 2015 10:17    Titel: Antworten mit Zitat

Nach oben hin gibt es zumindest einen cut-off. Die Energie eines Photons ist durch die Energieerhaltung beschränkt. Die Energie eines Photons ist für große Frequenzen größer.

Nach unten hin könnte die endliche Größe des Universums eine Beschränkung darstellen.
Novo



Anmeldungsdatum: 01.11.2015
Beiträge: 8

Beitrag Novo Verfasst am: 01. Nov 2015 16:54    Titel: Unter- und Obergrenzen des elektromagnetischen Spektrums Antworten mit Zitat

Das war auch meine Mutmaßung, TomS. Den Dopplereffekt ausnutzen müsste auch in beiden Richtungen funktionieren. Die Grenze setzt dann die Lichtgeschwindigkeit, aber dicht drunter wären bei Annäherung Frequenzen weit unter Gamma und bei Entfernung Wellenlängen >AE, Parsec, Lichtjahr und grösser denkbar smile
Novo



Anmeldungsdatum: 01.11.2015
Beiträge: 8

Beitrag Novo Verfasst am: 01. Nov 2015 17:03    Titel: Unter- und Obergrenzen des elektromagnetischen Spektrums Antworten mit Zitat

Ich würde mir ja gerne mal Aufnahmen des Universums im Spektralbereich hypergamma, oder SubsubsubELF anschauen Big Laugh
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 02. Nov 2015 13:14    Titel: Antworten mit Zitat

Chillosaurus hat Folgendes geschrieben:
Nach oben hin gibt es zumindest einen cut-off.

Was für ein Cut-off sollte das sein?

Chillosaurus hat Folgendes geschrieben:
Die Energie eines Photons ist durch die Energieerhaltung beschränkt. Die Energie eines Photons ist für große Frequenzen größer.

Das bedeutet wiederum nur, dass man entweder einen geeigneten Prozess benötigt oder den Dopplereffekt ausnutzt.

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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.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 02. Nov 2015 20:35    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
[...]
Chillosaurus hat Folgendes geschrieben:
Die Energie eines Photons ist durch die Energieerhaltung beschränkt. Die Energie eines Photons ist für große Frequenzen größer.

Das bedeutet wiederum nur, dass man entweder einen geeigneten Prozess benötigt oder den Dopplereffekt ausnutzt.

Ich gehe davon aus, dass die Energie im Universum endlich ist und ein Photon keine Frequenzen höher als GesamtEnergie/h haben kann.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 02. Nov 2015 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

Ein Photon habe eine Frequenz f in einen Bezugsystem S. Ein Beobachter (mit Ruhesystem S') bewege sich relativ zu S mit einer Geschwindigkeit v beliebig nahe an c. Damit misst der Beobachter eine beliebig hohe Frequenz f'.

Es liegt kein prinzipieller Cutoff vor.
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 02. Nov 2015 21:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube nicht, dass man einen Beobachter mit einer Geschwindigkeit beliebig nahe an c präparieren kann.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Nov 2015 00:19    Titel: Antworten mit Zitat

Natürlich.

Der Beobachter am LHC beobachtet Protonen beliebig sehr nahe an c. Es gibt keine prinzipielle Grenze (lediglich eine praktische, konstruktionsbedingte). Was wäre der Hinderungsgrund?

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Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 03. Nov 2015 07:00    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Was wäre der Hinderungsgrund?

Um ein massehaftes Teilchen beliebig nahe an c zu bringen benötigt man unendlich viel Energie.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Nov 2015 07:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ja. Das ändert nichts an dem Gesagten.

Jetzt mal umgekehrt: was ist aus deiner Sicht die prinzipielle Grenzenergie E für ein Photon? Welches v < c stellt eine prinzipielle, absolute Obergrenze für die Geschwindigkeit eines Beobachters dar?

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Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 03. Nov 2015 19:38    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
[...]
Jetzt mal umgekehrt: was ist aus deiner Sicht die prinzipielle Grenzenergie E für ein Photon? Welches v < c stellt eine prinzipielle, absolute Obergrenze für die Geschwindigkeit eines Beobachters dar?

Das hängt natürlich zusammen. Die Energie, die man benötigt um den Beobachter auf v zu Beschleunigen, fehlt dem Photon.
TomS
Moderator


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Beiträge: 18088

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Nov 2015 01:17    Titel: Antworten mit Zitat

Bitte quantitativ: wie groß ist diese Obergrenze für v? oder für E?
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