Frage von Usedefault, 25

Verrichtet ein Feld immer dieselbe Arbeit?

Hallo!

Wenn man ein Elektron in einem sonst leeren Universum aussetzt, so wird es schlagartig anfangen Photonen radialsymmetrisch auszusenden, in der Hoffnung ein anderes Elektron zu finden.

Nach 10 LJ treffen diese auf ein Proton und beginnen dieses anzuziehen.

Verrichtet das E-Feld von Beginn an dieselbe Arbeit (N*s) oder erst, wenn es auf ein Objekt, indem Fall das Proton wirkt?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 20

Das Elektron sendet nicht Photonen aus, das ist ein falsches Bild von der elektromagnetischen Wechselwirkung, die mit dem populärwissenschaftlichen Wording »virtuelle Teilchen« zu tun hat und lediglich die Funktion hat, etwas zu veranschaulichen, stiftet dabei aber zugleich Verwirrung. Ein »virtuelles Teilchen« ist kein Teilchen, und selbst ein richtiges »Teilchen« ist kein »Ding«, sondern so etwas wie eine elementare Anregung eines Materiefeldes. Deshalb sind gleichartige Quantenteilchen auch »selb«, prinzipiell ununterscheidbar.

Richtig ist freilich, dass jede Art von Feld und vor allem jede Änderung eines Feldes sich mit maximal c ausbreitet. Verschiebt man einen geladenen Körper quasi schlagartig, so verändert das das Feld im Abstand r mit einer Verzögerung r/c.

Und natürlich verrichtet es erst Arbeit, wenn es etwas beschleunigt, und zwar nicht nur senkrecht zur momentanen Bewegungsrichtung wie die Lorentzkraft.

Arbeit wird übrigens in N·m = J, nicht in N·s gemessen, dass wäre ein Impuls.

Kommentar von Usedefault ,

Ich denke ich werde mir mal ein paar Dokumentationen zu den virtuellen Teilchen anschauen!

Kommentar von Usedefault ,

Die Einheit N*m ist irgendwie schwachsinnig um die Energie zu relativieren, finde ich, da sie von der Erdanziehung abhängt und diese nicht statisch ist.

Es erinnert mich an die Einheit Elle, welche auf Burgmauern angeschrieben wurde.

Kommentar von SlowPhil ,

Die Einheit für Energie ist aber nun mal Joule gleich Newtonmeter und nicht Newtonsekunde, das die Einheit des Impulses ist.

Die Bemerkung, dass N·m von der Erdanziehung abhänge, verstehe ich nicht. Wenn wir einen Newton über eine Strecke von einem Meter auf einen Körper ausüben, übertragen wir einen Joule auf ihn, egal ob im Erdorbit oder in einem Void.

Kommentar von Usedefault ,

Ich habe nicht gesagt N*s wäre die Energie, ich hatte mich oben verschrieben und bin nicht mehr darauf eingegangen.

Ich habe den Vergleich von der angehobenen Tafel Schokolade auf Wikipedia hergenommen, welche 1m gegen das G-Feld bewegt wird und deswegen 1J hat.

Kommentar von SlowPhil ,

Das ist ein Erdbeispiel, klar, weil hier auf der Erde eine Tafel Schokolade 1N wiegt. Die Maßeinheit ist trotzdem universell anwendbar.

Antwort
von UlrichNagel, 20

Arbeit ist die übertragene Energie! Arbeit kann also nur verrichtet werden, wenn im e-feld ein anderes metallenes oder geladenes Objekt ist und von diesem ist die verrichtete Arbeit abhängig! Ein Elektron hat kein wirksames e-Feld! Und Photonen entstehen nur, wenn sich das Niveau des Elektrons schlagartig verändert!

Kommentar von SlowPhil ,

Seit wann hat ein Elektron kein wirksames E-Feld?

Kommentar von UlrichNagel ,

Wie soll ein einzelnes Elektron ein wirksames Feld auf andere haben? Es ist eher so, dass ein Elektron von einem anderen e-Feld als geladenes Teilchen eine Kraft erfährt, also Energie übertragen bekommt!

Kommentar von achimhausg ,

Seh ich auch so.

Kommentar von Bernte ,

Klar hat ein einzelnes Elektron ein E-Feld. Oder meinst du mit "wirksam" irgendeinen speziellen Bezug?

Kommentar von Usedefault ,

Aber nur weil kein anderes Elektron da ist, ist ja nicht das E-Feld nicht vorhanden, oder?

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten