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Nachricht |
Fake
Gast
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 Fake Verfasst am: 05. Mai 2013 15:16 Titel: Impulsänderung Photon (Reflexion) |
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Meine Frage:
Ich sitze gerade an einer Aufgabe und dort steht dass die Impulsänderung eines Photons bei der Reflexion an einer Glasplatte gegeben ist durch
=2m_{ph}c)
jedoch verstehe ich diese Formel nicht so richtig, kann mir diese vielleicht jemand erklären?
Danke :)
Meine Ideen:
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21469
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| TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 20:15 Titel: |
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Die Formel ist irreführend, da wird die Masse eines Photons verwendet, ...
Egal. Für den Impuls des auf den Spiegel zulaufenden Photons der Frequenz f gilt
Für das reflektiere Photon gleicher Frequenz gilt
Das Photon ändert seinen Impuls also gemäß
Dieser Impuls wird natürlich vom Spiegel aufgenommen.
_________________
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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Fake
Gast
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| Fake Verfasst am: 05. Mai 2013 20:19 Titel: |
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Super erklärt, danke dir  |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21469
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| TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 20:23 Titel: |
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Immer gerne - und immer schön, wenn einer danke sagt
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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. |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 05. Mai 2013 21:48 Titel: |
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Kurze Frage:
Würde man den Spiegel nun ins Weltall, d.h. absolutes Vakuum(definiere ich hier mal als Materie- und Feldfrei), bewegt sich der Spiegel dann mit
 wobei m die Masse des Spiegels ist? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21469
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| TomS Verfasst am: 05. Mai 2013 22:38 Titel: |
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Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)
Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)
Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen.
Ich erhalte für die Geschwindigkeit des Spiegels der Masse m sowie ein Photon der Frequenz f
Bei der in dieser Aufgabe bzw. Frage zugrundegelegten idealen Reflexion geht man aber davon aus, dass das sich die Energie des Photons bei der Reflexion nicht ändert. Man nimmt dazu eine unendliche Spiegelmasse an. Und demnach wird die Geschwindigkeit des Spiegels auch nach der Reflexion gleich Null sein.[/b]
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 06. Mai 2013 18:40 Titel: |
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| Namenloser324 hat Folgendes geschrieben: | Kurze Frage:
Würde man den Spiegel nun ins Weltall, d.h. absolutes Vakuum(definiere ich hier mal als Materie- und Feldfrei), bewegt sich der Spiegel dann mit
wobei m die Masse des Spiegels ist? |
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)
Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)
Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen. |
Es gibt vielleicht eine andere, effektivere Lösung zum "Ja" oben.
Da braucht man keinen Spiegel sondern Körper, welcher die Photonen und ihren Impuls vollständig absorbiert. Da so ein Körper schnell warm wird, ist es ratsam die entstandene Wärmestrahlung über Reflektoren gezielt entgegen nachkommenden Photonen ausstrahlen.
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Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 06. Mai 2013 18:54 Titel: |
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| TomS hat Folgendes geschrieben: | Ja, denn das fordert die Impulserhaltung (die Impulsdifferenz wird vollständig auf den Spiegel übertragen)
Nein, denn das verbietet die Energieerhaltung (die Energie des Photons bleibt gleich E = pc; auf den Spiegel kann demnach kein Impuls und damit weitere kinetische Energie übertragen werden)
Die Lösung lautet, dass bei endlicher aber sehr großer Spiegelmasse das reflektierte Photon einen minimal kleineren Impulsbetrag und damit eine etwas kleinere Energie haben muss. Diese minimale Energiedifferenz wird auf den Spiegel übertragen. Das kann man ganz elementar mittels Energie- und Impulserhaltung berechnen.
Ich erhalte für die Geschwindigkeit des Spiegels der Masse m sowie ein Photon der Frequenz f
Bei der in dieser Aufgabe bzw. Frage zugrundegelegten idealen Reflexion geht man aber davon aus, dass das sich die Energie des Photons bei der Reflexion nicht ändert. Man nimmt dazu eine unendliche Spiegelmasse an. Und demnach wird die Geschwindigkeit des Spiegels auch nach der Reflexion gleich Null sein.[/b] |
Super, vielen Dank  |
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