Frage von Usedefault, 75

Existiert das Neutron für das Photon?

Hallo!

EM-Strahlung bzw. Photonen wirken ja nur auf geladene Objekte.

Doch die Gravitation wirkt ja auch zwischen Photon und Neutron.

Warum schirmt dann ein ungeladenes Objekt um ein anderes herum dieses nicht z. T. ab?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von DieMilly, 36

Das Neutron ist aus 3 anderen Teilchen aufgebaut, den Quarks. Diese sind elektrisch geladen und nehmen daher an der elektromagnetischen Wechselwirkung teil :)

Kommentar von Usedefault ,

Ja aber die 3 sind bei Neutronen doch im Endeffekt neutral und beim Proton positiv, oder nicht?

Es wäre wenn dann nur ein Dipol auf Quarkebene.

Kommentar von DieMilly ,

Das ganze Universum ist in der Summe ebenfalls neutral :)

Das Neutron ist nur von außen (aus der Ferne) neutral, genau wie ein Atom - aber die Bestandteile sind es eben nicht. Wenn ein Photon auf ein Atom trifft, interagiert es mit den Bestandteilen, z.B. einem Elektron, nicht dem ganzen Atom.

Kommentar von Usedefault ,

Wie kann man sich eine EM Welle überhaupt vorstellen? Wie etwas Zusammenhängendes oder wie eine Wasserwelle, welche ja bloß eine Druckwelle ist?

Kommentar von DieMilly ,

Wenn es um Wellen geht, muss man sich nur über zwei Dinge Gedanken machen. 

1. Was für ein Typ ist es (transversal, longitudenal etc.)

2. Was ist es, das schwingt?

Bei EM Wellen hast du Transversalwellen und es ist das elektrische und magnetische Feld, das schwingt. 

Schau dir mal eine Animation zu "Love Wellen" an. Das sind Erdbebenwellen, die an der Oberfläche der Erde entlang laufen und all die Schäden verursachen. Das sind nämlich auch Transversalwellen und es gibt gute Animationen, wenn du einfach mal den Begriff in Youtube eingibst. 

Kommentar von DieMilly ,

Da ist eine Animation einer Love-Welle :)

https://www.youtube.com/watch?v=t7wJu0Kts7w

Kommentar von Richard30 ,

EM Wellen haben ne Polarisation, aber stell dir das eher so vor, wie wenn du ein Seil hast, was du halt Sinusartig schwingst. Das ist ja keine Druckschwankung, es ist eine Schwingung. Du brauchst dazu 2 Dimensionen, einmal die Ausbreitungsrichtung der Welle, dann halt die 2. Dimension für den Ausschlag.

Bei ner Druckwelle reicht nur eine Dimension aus. Das wäre am ehesten mit dem Dosentelefon zu vergleichen, auch da hast du ja nur ne Druckschwankung die sich anhand der Schnur ausbreitet.

Aber mal ne Frage an "DieMilly", du scheinst dich ja auszukennen: Ich habe paarmal gelesen, dass bei ner Em Welle sich das Magnetsiche und Elektrische Feld immer gegenseitig quasi "Induzieren" würden, also mal würde sich halt das magnetsiche aufbauen, wenn sich das aufbaut, dann das elektrische, dann habe ich aber auch wieder ne andere Darstellung gehört, das beides gleichzeitig geschehen würde, also die Energie gleichzeitig im Elektrischen und Magentischen Feld auf und abbauen würde. Die beiden Schwingungen würden dann quasi in 90 grad zueinander stehen und die Vertikale dazwischen wäre quasi die Polarisation.

Dann aber wiederum habe ich gehört, das beides richtig wäre, nur erstrere Darstellung, also das mit der Umwandlung, würde für das Nahfeld gelten, die andere für das Fernfeld und anscheinend auch nicht immer.

Aber da binn ich halt bissel verwirrt, was genau stimmt da nun?

Kommentar von Usedefault ,

Ich habe auch noch eine Frage an wer sie beantworten kann:

Eine Wasserwelle ist schätze ich eine Summe von longitudinalen Wellen, da immer ein Molekül seinen Impuls weitergibt und wo der Impuls grade weiterfließt, sieht man die Optik der Welle.

Aber die transversale EM kann ich mir nicht verbildlichen. Wie soll ich mir das im 3D Raum vorstellen? Es gibt ja kein Medium, wenn die Photonen die Welle selbst sind.

Kommentar von DieMilly ,

Usedefault: Das Medium ist das elektromagnetische Feld, welches das ganze Universum ausfüllt. Dies ist sozusagen der See.

Kommentar von DieMilly ,

Hi Richard, 

EM-Wellen sind immer in Phase (erreichen Maxima und Minima gemeinsam) und stehen in 90° zueinander. 

Die korrekte Beziehung zwischen den beiden ist, dass eine zeitliche Änderung der einen Welle mit einer räumlichen Änderung der anderen Welle einhergeht - allerdings glaube ich nicht, dass diese Aussage allzu erhellend ist ;)

Natürlich beeinflussen sich die beiden insofern, dass sie zusammenhängende Dinge sind: Sie stehen über 2 der 4 Maxwell-Gleichungen in Beziehung miteinander.

Auf fundamentalster Ebene ist das magnetische Feld allerdings nichts anderes als das elektrische Feld selbst und entsteht aufgrund der speziellen Relativitätstheorie. Deshalb ist die Lorentzkraft auch abhängig von der Geschwindigkeit eines bewegten, geladenen Teilchens. Das magnetische Feld entsteht aufgrund der Relativbewegung aus dem elektrischen Feld.

Kommentar von Usedefault ,

Soll das heißen, das EM-Feld ist etwas Absolutes, das sich im Raum befindet und wenn ein Elektron ein bestimmtes Orbital wird beginnt der Raum selbst zu schwingen?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 47

Wenn du mit "abschirmen" "gravitativ abschirmen" meinst: tut es ja.

Aber die gravitative Wechselwirkung zwischen den üblichen geladenen Teilchen ist vernachlässigbar gegenüber der elektromagnetischen.

Extrembeispiel: bei einem Neutronenstern ist das Gravitationspotential in der Nähe der Oberfläche so niedrig, dass man eine deutliche Rotverschiebung nachweisen kann.

Kommentar von Usedefault ,

Aber wenn sich das Photon am gleichen Raumvektor befindet, wie das Neutron, wird die G-Kraft bei der Nähe ja extrem hoch.

Kommentar von PWolff ,

IN der Nähe des Neutrons ist das Gravitationspotential ziemlich niedrig, damit vergeht die Zeit dort langsamer, das Photon braucht also länger, um ein Neutron zu druchqueren als dieselbe Strecke durch Vakuum.

Aber es kommt durch. Das Neutron ist ja kein schwarzes Loch.

Kommentar von Usedefault ,

Und warum kommt es durch und wird nicht festgehalten? Wegen der IUR?

Kommentar von PWolff ,

IUR? (von http://www.abbreviations.com/IUR passt keins so recht)

Das Photon kann natürlich an einem der (ja elektrisch geladenen) Quarks (elastisch) gestreut werden.

Für einen inelastischen Stoß müsste es allerdings irgendeine Bindung im Neutron aufspalten oder irgendwie ein Elektron-Positron-Paar erzeugen, von dem ein Partner mit dem Neutron reagiert. Also z. B. ein Quark aus dem Neutron heraussschlagen - wodurch ein neues Quark-Antiquark-Paar entsteht und nach außen ein Meson in Erscheinung tritt, oder ein induzierter Beta-Zerfall des Neutrons.

Aber diese Vorgänge erfordern ziemlich viel Energie, und damit entsprechend hochfrequente Photonen. Mit solchen Photonen treten solche Phänomene dann auch tatsächlich auf.

Kommentar von Usedefault ,

Ich meine Impuls Unschärfe Relation.

Kommentar von PWolff ,

Die Heisenbergsche Unschärferelation sorgt dafür, dass das Neutron nicht punktförmig ist.

Ein punktförmiges Neutron wäre für das Photon auch nicht zu treffen.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten