Lässt sich die Farbe des Lichts durch Lichtbrechungen verändern?

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3 Antworten

Durch Brechung kannst Du Licht nur in seine Spektralfarben zerlegen.

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Dancingchair 01.11.2016, 11:35

Danke vielmals, und wieso ist das so?

Cheers

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Leider ist die überlegung falsch. Ein Photon im Vakuum bewegt sich mit c, im Medium mit Brechungsindex n mit der Geschwindigkeit c/n, also langsamer vorwärts. Diese Abbremsung ändert aber NICHT die Frequenz und somit die energie des Photons. Denn ein Abbremsvorgang eines relativistischen Teilchens mit Masse null darf nicht durch klassische Mechanik interpretiert werden. da ein Photon masselos ist kann man es gar nicht abbremsen! die reduzierte Geschwindigkeit im Medium von c/n wird auch als sogenanntes "dressed photon" bezeichnet, weil die elektrischen Polarisationsfelder im Material das Feld des Photons abschirmen und somit eine effektiv andere  Ausbreitungsgeschweindigkeit entsteht. Dieser "Bremsvorgang" ist aber absolut ohne Energieverlust möglich auch in sehr langen Ausbreitungen: Beispiel optische Telekommunikation durch Glasfasern im Internet, über ganze Transatlantikstrecken werden Photonen transportiert ohne Energie zu verlieren, einfach bei etwas kleinerer Geschwindigkeit als c!  Ein Photon verliert nur Energie wenn es die  Frequenz ändert und bei einem Brechungsvorgang wird die Frequenz nicht geändert, nur die Ausbreitungsrichtung, damit am Interface der zwei Medien die Randbedingungen der elektrischen Felder in beiden Medien stetig sind.Du hast also Recht mit der zweiten Bemerkung: Photonen brauchen keine energie für eine Richtungsänderung, die Randbedingungen an den Interfaces definieren die Ausbreitungsrichtung automatisch und ohne Energiebedarf. Es gibt allerdings sogenannte inelastische Streuprozesse von Photonen in Medien, die sogenannte Raman oder Brillouinstreuung, der Teilverlust der enegie wird durch akustische oder optische Phononen (Gitterschwingungen) aufgenommen. Diese Energieverluste sind allerdings winzig klein und nur mit höchstempfindlichen Instrumenten wie Interferometern messbar.

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Dancingchair 13.07.2017, 09:03

Richtig starke Antwort.. vielen dank!

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Photonen ändern ihre Frequenz nicht, nur die Ausbreitungsgeschwindigkeit ändert sich bei der Brechung in Medien mit unterschiedlicher optischer Dichte. Sprich Farbänderungen treten nicht auf.

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Dancingchair 17.10.2016, 13:22

Vielen Dank.
Mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit meinst du einfach die Geschwindigkeit vom Photon oder? - Nur das ich hier nicht einen falschen Gedanken mache.

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Spezialwidde 17.10.2016, 13:25
@Spezialwidde

Nur als Ergänzung: Die Naturkonstatne Lichtgeschwindigkeit C0 gilt nur für den freien Raum (Vakuum), bei optisch dichteren Medien verringert sie sich.

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Dancingchair 01.11.2016, 11:34
@Spezialwidde

Vielen Dank, das war mir klar :) Ich glaube wir haben uns nur etwas missverstanden, die Antwort von Dompfeifer hat mir fast das beantwortet, was ich wissen wollte. Trotzdem danke

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