Wie viel Energie verliert ein Lichtstrahl?
Ein Lichtstrahl verliert mit der Zeit an Energie. Diese hängt irgendwie zusammen mit der Frequenz des Lichtstrahls. Wenn wir nun einen Lichtstrahl ins Universum schießen, wie sieht dann der zeitliche Verlauf der Lichtenergie aus? Nimmt die Energie konstant ab? Und wieviel Prozent der Energie ist bspw. noch übrig, nachdem der Lichtstrahl ein Lichtjahr "geflogen" ist?
2 Antworten
Nein.
Die Energie eines Lichtstrahls nimmt nicht "mit der Zeit" ab!
Ein Lichtjahr ist übrigens eine Distanz und keine Zeit.
Ein Lichtstrahl kann auch 100 Jahre unterwegs sein oder eine Milliarde Lichtjahre zurücklegen, ohne dass seine Energie abnimmt.
Es gibt nur zwei Arten von "Abnahmen":
- Die Energie bzw. Leistung einer Punktlichtquelle nimmt im Quadrat zur Entfernung ab. Aber auch nur im Vakuum, und nur wenn du die Energie immer auf der gleichen Fläche auffängst. Also doppelter Abstand -> ein Viertel der Energie auf gleicher Fläche. Das ist das Abstandsgesetz
- Die Energie bzw. Leistung nimmt ab, wenn der Lichtstrahl durch ein Medium (und nicht durchs Vakuum) geht. Denn ein Teil wird absorbiert von den Materieteilchen, und in Wärme umgewandelt. Hier nimmt ein geradliniger (nicht divergenter) Lichtstrahl umgekehrt proportional zur Schichtdicke oder Distanz ab: doppelter Abstand -> halbe Intensität. Das ist das Beer-Lambert'sche Gesetz.
- Aber ja, meist hängt dieser Absorbtionsgrad auch von der Frequenz ab und natürlich vom Medium.
ja, er ist verschwindend klein. Obwohl es ja auch im Vakuum immer ein paar lumpige Partikel pro Kubik-Kilometer hat...
Jedenfalls können wir ja mit Teleskopen ausserhalb der Atmosphäre Licht sehen, das offenbar Distanzen von hunderten Millionen LIchtjahren zurückgelegt hat.
Er verliert eigentlich keine Energie. Wenn natürlich ein Teil durch Materie absorbiert oder woanders hin reflektiert wird, ist das eine Sache.
Das andere ist, ein Lichtstrahl von einem bestimmten Durchmesser wird über die Strecke wieder weiter und das ist dann auch schon weniger Energie pro Fläche.
Er hat von Frequenz geredet. Ich bin mir recht sicher, dass er die Rotverschiebung meinte.
Wiedermal das heitere Spekulieren, was der Fragesteller sonst noch alles gemeint haben könnte.
Er erwähnt zwar die Frequenz, fragt aber nicht nach der Veränderung der Frequenz. Uns sonst erklär ihm doch die Rotverschiebung!
Danke, das sind die Einflüsse die ich gebraucht hab. Wie groß ist der Einfluss des Beer-Lambert'schen Gesetzes denn ungefähr im Universum? Wenn man mal durch unsere Atmosphäre durch ist, sollte der Teil verschwindent gering sein, oder?