unendlich energie

Dr. Wily · Gast

Meine Frage:
Ich habe letztens die Formel für den Impuls eines Photons kennen gelernt (ohne Herleitung). Daraus folgt der Strahlungsdruck auf eine reflektierende Fläche.
Habe mir gestern Gedanken über eine Maschine gemacht, mit der man, basierend auf diesem Prinzip, quasi unendlich Energie erzeugen kann.
Ordnet man zwei Spiegel parallel an und schickt man ein Photon parallel zu den Flächennormalen der Spiegel hinein, so sollte der Strahlungsdruck die Spiegel beschleunigen bzw. voneinander weg treiben.
Die Spiegel setze man nun auf jeweils ein Rad (wie bei einer Wassermühle), welches vorher genau so schnell gedreht wird, dass das Photon einen Spiegel genau dann trifft, wenn er parallel zum anderen steht. Der vom Photon übertragene Impuls äußert sich in einer Beschleunigung der Räder, die z.B. über einen Generator abgefangen wird, sodass die Geschwindigkeit der Räder konstant bleibt. Der Generator erzeugt Energie, das Photon wird jedoch lediglich zwischen den Spiegeln auf den Rädern reflektiert.

Wo liegt der Fehler?

Meine Ideen:
Das Photon muss irgendwie Energie verlieren.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5740

Dr. Wily · Gast

Spielt der Dopplereffekt überhaupt eine große Rolle? Ich meine der Strahlungsdruck ist zwar von der Frequenz abhängig, aber die Winkelgeschwindigkeit der Räder ist konstant und somit die Dopplerverschiebung. Nichts desto trotz führt das Photon den Stoß aus, mit konstant erhöhter Wellenlänge.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Am einfachsten betrachtest du den Stoß eines Photons der Frequenz nu mit Energie E und Impuls p

an einem ruhenden Spiegel der Masse M.

Nach dem Stoß hat das Photon Energie und Impuls

Den fehlenden Impuls

hat natürlich der Spiegel aufgenommen.

D.h. dass bei derartigen Reflexionen das Photon Impuls auf den Spiegel überträgt und dadurch entsprechend selbst Impuls verliert. Wenn du die Impulsbilanzen richtig aufstellst, wirst du feststellen, dass dabei in Summe kein Impuls gewonnen werden kann.

Dr. Wily · Gast

Danke, ich weiß jetzt wo der Fehler liegt. Hatte mir den Stoß des Photons auf den Spiegel wie den eines Flummis gegen eine fest stehende Wand vorgestellt, aber hier soll der Spiegel im Gegensatz zur Wand ja vom Photon beschleunigt werden. Aufgrund der Impulserhaltung muss das Photon bei jedem elastischen Stoß etwas von seiner Frequenz verlieren.

Frage beantwortet.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Nein, das hat nicht unbedingt mit dem Beschleunigen zu tun, sondern einfach, dass sich die "Wand" wegbewegt.
Stell Dir vor ein LKW fährt von Dir weg und Du schmeißt ihm Deinen Flummi hinterher und triffst die senkrecht stehende Ladewand des konstant fahrenden LKW. Der Flummi wird dadurch deutlich langsamer werden.
Das Schwerpunktssystem hat bei so einem Stoß ja (fast) die Geschwindigkeit des LKW. Wenn der mit 20km/h fährt und Du denn Ball mit 40km/h abwirfst, wird der Flummi nach dem Stoß einfach zu Boden fallen.

Bei einem elastischen Stoß ist Energie und Impuls erhalten. Das ist bei Reflexion von Photonen auch so.

Gruß
Marco

Stolperstein · Anmeldungsdatum: 15.04.2013 Beiträge: 70 Wohnort: Erfurt

Nicht bei Einstein.
Nach diesem Gelehrten bleibt die Lichtgeschwindigkeit immer gleich unabhängig davon, ob vom Beobachter oder von der Quelle aus betrachtet.

Mit dieser Betrachtung ist Energie in Hülle und Fülle abrufbar.
Die Praxis zeigt jedoch es geht nicht !!!
Stolperstein

Nobundo · Anmeldungsdatum: 12.03.2014 Beiträge: 168

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Don't feed the troll! Teufel

Stolperstein · Anmeldungsdatum: 15.04.2013 Beiträge: 70 Wohnort: Erfurt

An die Verfasser der letzten beiden Beiträge:

Habt ihr euch ernsthaft mal mit den Grundlagen der Relativitätstheorie beschäftigt.
Mir scheint ihr betet nur das nach, was andere vor euch gesagt haben.

Achtung:
Die Leiter ist vor dem Besteigen oben anzubinden !!

Nobundo · Anmeldungsdatum: 12.03.2014 Beiträge: 168

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Auch hier mache ich zu. Die eigentliche Frage ist ja auch beantwortet gewesen.
Wenn ich mal wieder irgendwann zu viel Zeit habe und mich sehr langweile, dann lösche ich eventuell einfach den ganzen Mist wieder raus. Ist ja wirklich unerträglich!

Gruß
Marco