Kann man Licht in einem Raum einfangen?
Hi,
ich wollte Fragen, ob es möglich ist, Licht komplett in einem Raum einzufangen.
Hab 2 Skizzen gemacht. Bei beiden wird natürlich von 100% reflektierenden Spiegeln ausgegangen. Wenn das nicht der Fall ist (weil nicht möglich oder so) geht Idee3 klar oder wird das Licht eher von der "Rückseite" des innersten Spiegels absorbiert?
Und wenn man vom Kreisförmigen Spiegel ausgeht, absorbiert dann die Lichtquelle das Licht wieder?
Was ist, wenn man mit Elektromagneten einen Wolfram-Eisen-Draht oder so (bin kein Physiker, kA was da geht) in der Mitte der Kugel hält und dann mit Lasern so erhitzt, dass er glüht und Licht abgibt? Wenn er das Licht wieder absorbiert, reicht es, ihn wieder zum Glühen zu bringen, wenn man den Ruam um ihn herum mit einem Gas füllt, dass ihn daran hindert, die Energie statt als Licht als Wärme abzugeben? Dann müsste er ja nahezu 100% der abgegebenen Energie wieder aufnehmen, oder?
Danke, Max
7 Antworten
Natürlich kann man "Licht" (Photonen) in einem Raum einfangen. Das ganze passiert sogar in der Natur, nämlich in Sternen wie der Sonne, in welchen die Photonen hundertausende Jahre gegeneinander Prallen und hierbei Energie verlieren und somit immer mehr Energie verlieren, bis es "Strahlung im Bereich des Sichtbaren Lichts" geworden ist, bevor sie aus der Oberfläche treten.
Dein Beispiel ist vielleicht nicht das Beste Beispiel aber theoretisch denkbar, wenn die Lichtquelle und die Spiegel die Photonen nicht absorbieren und auf diese Weise in dessen Energieniveau senken (Frequenz verringern) würden. Zudem spielen hier quantenmechanische Effekte eine nicht zu vernachlässigende Rolle.
Das mit der Sonne ist nicht ganz richtig so. Aber es gibt eine. Möglichkeit in dem man ein Gas auf ein tausendstel Kelvin abkühlt. Es hat dann die Eigenschaft das Photonen in dem Gas hängen bleiben. Die qm Eigenschaften der Atome kommen dabei zum tragen. Man kann das Photon dann manipulieren und wieder frei lassen.
Licht ist Schwingung eines elektromagnetischen Feldes, man kann seine Natur auch auffassen als Strahl rasch bewegter Teilchen. In einer mechanischen Falle einfangen kann man es daher nicht. Wird Licht absorbiert, dann ist es weg, ausgelöscht, seine Energie umgewandelt. Wird es reflektiert, dann läuft es zunächst weiter; aber bei jedem Reflexionsvorgang geht ein Teil seiner Energie verloren, so daß der eingefangene Lichtstrahl schließlich doch erlöschen muß. Wegen der Größe der Lichtgeschwindigkeit wird selbst bei sehr intelligenter Konstruktion des Spiegelkäfigs und bei Verwendung nahezu idealer Materialien das Licht nur "sehr kurz" gefangen sein.
Ist wie ein Perpetuum Mobile nicht möglich. Hätten die Bürger von Schilda das doch bloß acuh gewusst ;)
Der Gedanke mit dem dreieckigen Rathaus zu Schilda kam mir auch sofort; selbst wenn man Photonen als Teilchen auffasst, so sind sie an die Lichtgeschwindigkeit gebunden. Sie haben nämlich keine Ruhemasse, unterliegen also auch nicht der relativistischen Massezunahme, wenn man auch Ihre Masse relativ leicht aus m mal c² = h mal ny für unterschiedliche Wellenlängen (ny = c / lambda) berechnen kann. Einfangen kann man es im klassischen Sinne nicht, natürlich seine Energie teilweise oder ganz absorbieren: Das ist aber eigentlich etwas anderes.
Du hast nur ein Problem, jeder Spiegel hat Verluste und deshalb kann es auch nicht funktionieren.
Er hat extra geschrieben das es sich um 100% reflektierende Spiegel handelt.
Es gibt halt keine 100% reflektierenden Spiegel, und die Strahlung wird zum Teil in Wärme umgewandelt, welche nach Außen abgegeben wird.