Lichtbrechung in unterschiedlich dichten Medien?

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Das ist übrigens ein Spezialfall eines allgemeineren Naturgesetzes: Bewegungen finden grundsätzlich so statt, dass das "Wirkungsintegral" minimal wird, verglichen mit "benachbarten" Wegen (wobei ein Weg eine Zeit-Ort-Funktion ist, die ab Startzeit vom Startort zum Zielort führt). Der Platz reicht hier nicht, das zu erklären; hier muss ich auf die Literatur verweisen.

(Das hat mit der Quantentheorie nur insofern etwas zu tun, als dort die "Wirkung" eine große Rolle spielt.)

Als man dieses "Wirkungsprinzip" entdeckt hat, war man begeistert und dachte, einen Beleg für eine "Teleologie" (Zielgerichtetheit) oder "Entelechie" (inneres Streben nach Zielen) hätte.

Nähere Untersuchung mit den Mitteln der modernen Analysis hat ergeben, dass die Form der Differentialgleichungen der Physik "zufällig" Lösungen liefert, die zugleich die Wirkung stationär (in erster Ordnung unveränderlich bei Variation des zeitabhängigen Weges) machen. Entsprechend einem Extremum bei glatten Funktionen. Für gewöhnlich (in der Praxis immer) ergibt sich ein Minimum der Wirkung, denkbar ist aber ebenso ein Maximum oder ein Sattelpunkt.

Ebenso kann man fragen, woher eine Billardkugel weiß, wo entlang eine gespannte Schnur laufen würde, und man die Frage damit beantworten kann, dass sowohl die Bewegungsgleichung der Kugel als auch die Suche nach der Minimallänge einer Schnur auf gleiche Differentialgleichungen führt.

(Ich muss sagen, dass der Gedanke der Entelechie mich reizt, aber er führt physikalisch kein bisschen weiter. Die Suche nach dem Wirkungsminimum ist physikalisch einfach nur ein weiteres Lösungsverfahren für Differentialgleichungen.)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium, Hobby, gebe Nachhilfe

Vielen Dank für Deine Antwort.

Dennoch bleibt es erstaunlich, daß die Natur wie von selbst optimale Lösungen findet, die wir nur mühsam oder kaum berechnen können.

Seifenblasen, die sich um ein Drahtmodell der Trägerkonstruktion legen, bilden automatisch die optimale Neigung von nichttrivialen Dachkonstruktionen. Mit dieser Methode wurde das Münchener Olympiadach konstruiert - und was der Beispiele mehr sind.

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Grundsätzlich nimmt die Natur - physikalische Gesetze-den energetisch günstigsten Weg.

Beispiel: Rost beim Auto.

Durch Energiezufuhr wird Sauerstoff vom Eisen "Fe" getrennt.

Setzt man dieses Eisen der Luft aus,so wird wieder der energetisch günstigste Zustand angestrebt.

Bedeutet: Die Karre rostet.

Hinweis: Mman arbeitet an einen Quantencomputer,der irrsinnig schnell sein würde.

Durch ein Experiment hat man herausgefunden,daß ein Teilchen zur gleichen Zeit an 2 verschiedenen Orten sein kann.

Bedeut bei deiner Katze. Sie wäre zum gleichen Zeitpunkt tot und auch lebendig.

Das geht aber nur in der "Quantenphysik"

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Die Frage ist eben, ob diese quantenphysikalischen Effekte viel verbreiteter sind, als man meint, ob also die energetisch günstigste Strategie durch eine Art Versuch und Irrtum entsteht, wobei ungünstigere Varianten verworfen werden.

Ist das Naturgesetz einfach da und wird eben so hingenommen oder gibt es ein Prinzip/ einen Mechanismus, der bei allen Phänomenen dieser Art dafür sorgt, daß der günstigste von vielen möglichen Wegen genommen wird.

In bezug auf den Lichtstrahl, der ein dichteres Medium durchdringt:

Er nimmt gleichzeitig alle möglichen Wege, zu beobachten ist aber nur der schnellste/ günstigste.

Ist letztlich natürlich genauso bekloppt wie ein Teilchen, das zwei unterschiedliche Zustände zugleich einnehmen kann, bis es gemessen/ beobachtet wird und die Wellenfunktion zusammenbricht, wobei Letzteres nachweislich vorkommt.

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@Willy1729

Das Wissen ist ja nicht vollkommen.

In der Quantenphysik gibt es Abläufe,die nicht berechnet werden können.

Man hat dann die Statistik herangezogen,um vorausbestimmen zu können,was nun geschieht.

Höchstwahrscheinlich wird dann etwas bestimmtes geschehen, muß aber nicht.

Bei einen Ereignis,was zu 90% eintritt,kann es auch sein,daß es nicht eintritt.

Beispeil ist das Licht von der Sonne,was im inneren der Sonne produziert wird.

Den Weg aus den Inneren bis zum Rand ist nicht konstant vorgegeben.

Letztendlich gibt es immer eine "Ursache" und "Wirkung".

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Zum Thema Lichtbrechung haben Huygens und Fresnel schon vor 300 Jahren eine deutlich bessere Erklärung geliefert:

https://de.wikipedia.org/wiki/Huygenssches_Prinzip

Das ganze Verhalten kann man auch aus den Maxwellgleichungen herleiten.

Vielen Dank für den Link.

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