Kann ein Lichstrahl einen Schatten werfen?

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7 Antworten

Eine genügend hohe Photonendichte an einem Ort würde ein schwarzes Loch bilden. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Kugelblitz\_(astrophysics)



Das schwarze Loch könnte Lichtquellen (auch ambientes Licht in einem weißen Raum) verdecken und in diesem Sinne einen Schatten werfen.

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Kommentar von seifreundlich2
07.06.2016, 11:26

Das klingt spannend. Vielen Dank, ich werd mir das bei nächster Gelegenheit gleich durchlesen!

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Kommentar von seifreundlich2
24.08.2016, 22:49

Das schwarze Loch würde aber widerum Licht verschlucken, wobei trotzdem nicht auszuschliessen wäre, dass ein gestreutes Lichtbündel, das am schwarzen Loch vorbei zieht, hinter dem Schwarzen Loch einen Schattenwurf generiert.

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Licht kann schon wegen des Superpositionsprinzips keinen Schatten werfen. Lichtwellen überlagern sich im materiefreien Raum nämlich ungestört, d.h. ohne einander zu beeinflussen, es sei denn, die Energiedichte wäre so hoch, dass es zu Paarerzeugungs- und -vernichtungsprozessen und dergleichen käme.

Übrigens sind Räume nicht weiß. Raum ist vollkommen transparent. "Weiß" zu sein ist die Eigenschaft, alles Licht zu reflektieren bzw. zurückzustreuen, und das kann Materie, nicht aber Raum. Anderenfalls könnte ihn der Lichtstrahl auch nicht durchmessen.

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Kommentar von seifreundlich2
07.06.2016, 11:28

Das ist so. Ich hab nur einen "weissen" Raum angenommen, damit überhaupt möglicherweise ein Schatten sichtbar wäre. Wenn alles schwarz wäre, würde sowieso kein Schatten sichtbar sein, was der Fragestellung das gewisse Etwas berauben würde.

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Bei genügend hoher Feldstärke (Größenordnung Ruheenergie eines Elektron-Positron-Paars in eV geteilt durch Compton-Wellenlänge des Elektrons) wird das Vakuum leitend. Spätestens jetzt sind die Maxwell-Gleichungen nur noch Näherungen für den Fall schwacher Felder und die Optik ist hochgradig nichtlinear. Damit wird seitlich einfallendes Licht abgelenkt. (Aber es würde wohl vom Streulicht des ursprünglichen Strahls völlig überlagert werden.)

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???

Ich verstehe die Frage nicht so ganz. Ein Schatten ist ein Areal, wo aufgrund von Materie, die einen Lichtstrahl nicht oder nur begrenzt durchlässt, weniger Photonen auftreffen.

Ein Raum kann nur dann von uns als weiß wahr genommen werden, wenn das gesamte Lichtspektrum von irgendetwas reflektiert wird. Also damit ein Raum weiß sein kann muss da schon Licht vorhanden sein.

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Lichtstrahlen durchqueren sich, ohne einander zu beeinflussen.

Aber gibt es in dem Raum noch eine weitere Lichtquelle außer dem einen Lichtstrahl selbst? Sonst musst du NMirRs Antwort berücksichtigen.

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Kommentar von seifreundlich2
07.06.2016, 11:03

Danke. Die Annahme beruht darauf, dass im beschriebenen Raum nur ein einziger Lichtstrahl existiert.

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Wenn es ein Strahl ist, strahlt er nicht zur Seite ab. Da der Raum unendlich groß ist, wird das Licht nicht reflektiert. Um überhaupt Licht wahrzunehmen, müsste man im Strahl stehen, und das Licht würde auf den Betrachter unendlich hell auftreffen, aber keinen Schatten haben.

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Kommentar von seifreundlich2
07.06.2016, 11:01

Kann denn der Lichtstrahl nicht einen Schatten vor sich selbst auf eine unendlich weit entfernte Wand projizieren?

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Kommentar von NMirR
07.06.2016, 11:06

die Photonen können sich doch gar nicht gegenseitig blockieren, sie sind alle gleich schnell. sicher, wenn die Wand unendlich weit entfernt ist, kommen sie niemals an, das heißt, die Wand bleibt dunkel. aber das ist ja so, als würdest du in einem dunklen Raum eine Taschenlampe ausschalten und sagen das Licht der Taschenlampe wirft überall schatten.

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Kommentar von frax18
07.06.2016, 11:12

So weit richtig. Aber woher willst du wissen, dass der Raum weiß ist, wenn es nur diesen einen Lichtstrahl ohne Streuung gibt? Dafür müsste weiteres gleichmäßig verteiltes Licht geben. Ergo, der Raum ist trotzdem "schwarz", weil man nichts sieht.

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Kommentar von NMirR
07.06.2016, 14:17

die Photonen können. zu erst einmal ohnehin nicht kollidieren sondern höchstens interferrieren, was hier aber auch nicht der Fall ist. Außerdem bewegen sich die Photonen in einem Strahl paralell und können schon allein deshalb nicht kollidieren.

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Nimm eine weiße neonröhe im garten. Ist sie aus hat sie einen schatzen. Ist sie an und macht lucht also halt ein lichtstrahl dann ist der schatten weg weil der strahl seinen eigenen schatzen weg macht

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