Strahlungsdruck Lichtmühle

kirsche123 · Gast

Hi, hoffe jemand kann mir mit folgender Aufgabe helfen:

"Eine strake Lampe strahlt mit Licht der Leistung von 200W auf einen reflektierenden Flügel eines Radiometers. Mit welcher Kraft drückt das Licht auf den Flügel? Reicht diese Kraft aus, das Radiometer in Bewegung zu setzen? begründen Sie Ihre Antwort ausführlich."

Also wir haben noch gesagt bekommen, dass wir annehmen sollen, dass die gesamte Leistung auf nur eine spiegelnde Fläche geht...den Rest sollen wir uns selbst überlegen.

Mein Ansatz: Habe dann mal angenommen (so wie man so ziemlich alles in der Aufgabe anscheinend machen muss), dass die Kanten des Plättchens so 1 - 2cm lang sind und quadratisch - damit habe ich schonmal eine Fläche:

Druck ist Kraft pro Fläche.... wollte also den Druck berechnen, um dann die Kraft zu haben.

Strahlungsdruck ist ja bei spiegelnder Fläche 2S/c wobei S= P/A ... also gilt F= (2S*A)/c ... macht so ca. 10^-6N

Meine Frage: Ist das soweit richtig?
Frage 2: Reicht diese Kraft aus, um das Ding in Bewegung zu setzen? Wie rechne ich das? Hilfe

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Du musst eine Kraft berechnen; diese Kraft ergibt sich aus einer Impulsänderung pro Zeit, also F = dp/dt.

Die Impulsänderung pro Zeit resultiert aus der Anzahl der reflektierten bzw. absorbierten Photonen pro Zeit. Jedes Photon trägt einen Impuls p = hf/c. Du benötigst also die Anzahl und die Frequenz der Photonen.

Gegeben ist die Strahlungsleistung, also Energie der Strahlung pro Zeit. Und jedes Photon hat eine Energie E = hf.

Das sollte dir weiterhelfen.

PS.: und schau mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtm%C3%BChle

kirsche123 · Gast

Hi Tom, so sollen wir das aber nicht machen. (Photonen haben wir noch gar nicht eingeführt)... Wir sollen irgendwie das Drehmoment jetzt berechnen, indem wir Haftreibung, Gewicht und all das alles abschätzen...nur weiß ich leider nicht wie..