Photonen – die besten Beiträge

Aber durch die viel dickere Wand?

Ich habe das durch Zufall herausgefunden. Woran liegt das? (810 Nanometer)

Guten Abend liebe Physiker in der Community,

ich habe versucht, die Wellenlänge eines Elektrons mit der kinetischen Energie E_kin = 54 eV u bestimmen. Dazu sind mir drei verschiedene Ansätze eingefallen, die alle zu anderen Ergebnissen führen und die ich deshalb hier zur Diskussion stellen möchte:

Ich möchte gerne zu jedem Ansatz eine Begründung haben, warum genau dieses Ergebnis richtig bzw. falsch ist. Meine bisherigen Gedanken:

Ansatz 1: Macht durchaus Sinn, jedoch gilt diese Formel normalerweise für Photonen, die eine viel geringere Masse haben, und daher vermutlich eine höhere Frequenz brauchen, um die gleiche kinetische Energie wie ein Elektron mit niedrigerer Frequenz zu haben.

Ansatz 2: Ich sehe zwar keinen Fehler in der grundlegenden Überlegung, aber es ist ziemlich sinnfrei, dass die kinetische Energie nicht mit in die Rechnung einbezogen wird.

Ansatz 3: Macht meiner Meinung nach am meisten Sinn, da hier auch die Masse des Elektrons mit einbezogen wird.

Am liebsten wären mir wie gesagt antworten, die jeden Ansatz mit Erklärung als richtig bzw. falsch bezeichnen, also nicht nur "... ist richtig."

Vielen Dank, ein schönes Wochenende und Grüße

carbonpilot01

Hallo liebe Physiker,

es geht um die folgende Aufgabe in der Quantenphysik, die den Compton-Effekt thematisiert.

Ein Gammaquant mit der Energie 1 MeV wird an einem freien Elektron gestreut. Die Wellenlänge des gestreuten Quants ist gleich der Compton-Wellenlänge des Elektrons.

a) Berechnen Sie den Streuwinkel Phi

b) Wie viel Energie hat das Photon auf das Elektron übertragen?

Meine Lösung:

Aufgabe a) ist richtig gelöst, Aufgabe b) ist falsch und deshalb auch die Frage. Die Energie des Photons ist ja allgemein bekannt als E_Phot = hc/Lambda … Nun gibt aber dass Photon beim Compton Effekt die Energie Delta E_Phot = hc/Delta Lambda ab, die das Elektron aufnimmt, deshalb gilt: E_Elektron = hc/Delta Lambda … Delta Lambda habe ich bei a) schon richtig berechnet, denn sonst müsste ja das Ergebnis bei a) auch falsch sein?! Auf jeden Fall habe ich als Lösung E_Elektron = 1.041.884 eV,  das Lösungsbuch sagt aber, dass E_Elektron = hc/ Lambda Compton = 510998 eV … Ich verstehe diesen Ansatz nicht, da Lambda Compton ja nur die neue Wellenlänge nach der Energieabgabe des Photons ist und keine Wellenlängenänderung.

Vielen Dank für Hilfe!

Grüße carbonpilot01

Hi,

es ist doch so, dass die äußeren Bahnen eines Atoms die energiereicheren sind.

Müsste die Bahnenverteilung nicht hier genau anders herum sein:0

ich versteh nicht so ganz, warum die Elektronen auf Bahn 1 eine höhere Energie haben als auf Bahn 2

VG

....dafür nur wenige Sekunden.

Zurzeit behandeln wir den teilchencharkter des Lichts. Bei einem Experiment (gegenfeldmethode) zum Fotoeffekt haben wir die gegenspannung gemessen die nötig ist um die vom Licht gelösten Elektronen zu bremsen. Meine Frage ist nun: die Elektronen bewegen sich ja ( siehe Bild ) von der Kathode zur ringanode. An der Anode liegt aber der Minuspol der spannungsquelle an und an der Kathode der Pluspol. Wenn nun aber mehr Elektronen zur Anode kommen( zum Zeitpunkt wo die gegenspannung noch nicht groß genung ist) dann müsste sich doch die Spannung verändern oder nicht weil auf der Seite vom Pluspol werden Elektronen abgezogen und auf der Seite vom Minuspol kommen welche hinzu. Aber eigentlich ist dass ja im Stromkreis andersherum dass die Elektronen von minus nach plus fließen, wie soll man das hier verstehen?

Gude! Wollte mal fragen, ob ein lichtstrahl im Weltall eine unendlich lange Strecke zurück legt.

Bekannt ist ja, dass Wissenschaftler aufgrund der Lichtstrahlen aus entfernten Galaxien in die Vergangenheit schauen können.

Kommt es auf die Stärke der Lichtquelle an? Also umso stärker/heller die Quelle, desto weiter die Entfernung der Lichtstrahlen?

Ich dank euch schon mal im voraus für die antworten.

Die Energie von Photonen ist bekanntlich E = hf

und f = c / λ.

Bei der Rotverschiebung wird die Wellenlänge des Lichts ja größer. Demnach wird die Frequenz bei gleichbleibender Geschwindigkeit kleiner, womit auch die Energie abnimmt. Das Licht verliert also Energie bei der Rotverschiebung.

Wo geht diese Energie hin? Der Energieerhaltungssatz kann ja nicht verletzt werden, also wo ist mein Denkfehler? Inwiefern hat die Expansion des Universums auch damit zu tun? Danke für die Hilfe, im Voraus.

Wenn Licht eine elektromagnetische Welle ist und elektromagnetische Wellen durch die Beschleunigung von Ladungen entstehen muss Licht aus Ladungen bestehen aber Licht hab ich immer als Photonen gesehen die ja eigentlich neutral sind. Bitte um Hilfe.

Vielen Dank.

Nr. 9) Auf ein metallplättchen der masse 0, 5 grramm wrid ein lichtblitz geschossen. Das Plättchen schwingt um einen gewissen Winkel nach oben. Daraus wird ermittelt, dass das Plättchen mit 1,0 m/s angestoßen wird. Wellenlänge ist 500 nm c) Wie viele protonen enthielt ein Lichtblitz d) Wenn der Gesamtimpuls des Lichtblitzes pl ist, welchen Impuls hat dann ein Photon dieses Lichtblitzes? e) Welche Energie enthielt der Lichtblitz

nr. 4) Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm löst aus einem Metall Elektronen mit einer Maximalenergie von 1, 8 ev heraus b) Begründen Sie wieso sich das Auftreten einer Grenzfrequenz physikalisch nicht deuten lässt, wenn man vom Wellencharakter des Lichts ausgeht.

Hii :) soo ich habe die frage zwar schon vorher gestellt aber es hat wieder mal nicht mit den Bildern geklappt. jetzt habe ich das wichtigste abgetippt. Ich habe zu der aufgabe neun die lösungen aber ich verstehe sie nicht. bei aufgabe 4 habe ich schlichtweg keine ahnung und das was dazu im heft steht macht so keinen sinn. Bei Aufgabe 9 also bitte nicht einfach rechnen sondern ambesten nur sagen warum ich das jetzt so rechnen muss... Ich brauche auch keinen lösungsweg oder irgendetwas. Und eine frage habe ich noch. Anscheinend wenn Photonen links und rechts auf einen Spiegel treffen, wirkt ein doppelter Impuls auf ihn. Kann mir jemand erklären warum es einen doppelten impuls gibt?

Lg Mona

Sind Photonen Atome? Google nennt es nämlich ein subatomares Teilchen und auch ein Wechselwirkungteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung. Also was heisst hier Wechselwirkung? Interaktion?

Und ist Energie das was Photonen in sich haben oder SIND Photonen schlichtweg einfach Energie oder eine Verbildlichung für Menschen um zu verstehen wie Energie funktioniert und es gibt Photonen garnicht?

Die Relativitätstheorie besagt ja:

Je näher etwas der Lichtgeschwindigkeit kommt, desto langsamer vergeht seine Zeit (von außen betrachtet), bzw. umso schneller vergeht die Zeit um das bewegte Etwas herum.

Da Photonen ja mit absoluter Lichtgeschwindigkeit fliegen, müsste ihre Zeit „von außen betrachtet“ (könnte man sie wie ein Objekt sehen) stillstehen.

Und aus Perspektive der Photonen müsste die Zeit (von ALLEM um sie herum) unendlich schnell vergehen.

Dementsprechend müsste das Photon aus seiner Perspektive an allen Orten, an denen es (von außen gesehen) lang geflogen ist, gleichzeitig sein.

Aber ist das tatsächlich so ??

Kann ich mir kaum vorstellen.. andererseits finde ich auch keinen Denkfehler.

Wie dem auch sei, ich hoffe dass ein Physiker oder sonst wer mit viel Kenntissen in dem Gebiet auf die Frage stößt und meine Verwirrung auflösen kann.Ich  freue mich über jede Antwort!

LG Xentox

Ein Hertzscher Dipol erzeugt ja elektromagnetische Wellen indem er abwechselnd elektrische und magnetische Felder erzeugt. Was ich nicht verstehe ist warum sich diese Felder ins unendliche ausbreiten. Die beiden Felder wirken ja eigentlich nur um den Dipol herum da sie nur eine begrenzte Reichweite haben ein Magnetfeld wirkt ja je nach Stärke nur für eine bestimmte Strecke. Der Dipol müsste also eigentlich Felder erzeugen die abwechselnd in seiner Nähe um ihn herum wirken und sich nicht durch den gesamten Raum ausbreiten. Meistens wird es damit erklärt das sich die Felder gegenseitig abschnüren. Das verstehe ich allerdings nicht so ganz. Könnte mir einer genauer erklären was mit abschnüren gemeint ist und wie das genau funktioniert ?

Hey, wieso haben Laut der Relativitätstheorie E=mc^2, Photonen eine Masse, obwohl Sie sich in Lichtgeschwindigkeit bewegen? Ich dachte nämlich, dass eine Masse unendlich Energie braucht um auf c beschleunigt zu werden?

LG

Hallo
Folgende (banale) Frage:
Wenn ich eine Lampe einschalte, gehen ja von ihr Photonen aus. Diese werden teils von beispielsweise der Wand absorbiert und ein Teil reflektiert. Nun ist meine Frage: Wie nimmt ein Objekt diese "Lichtwelle" auf bzw. wie reflektiert es jene? Und warum ist ein weißer Raum wo einst eine Glühbirne brannte nicht ewig erleuchtet wenn die Wände das Licht reflektieren bzw. wie kommt es dazu, dass der Wirkungsgrad nie 100% beträgt sondern immer ein Teil verloren geht?

Vielen Dank für eure Antworten!

Von der Erde wird langwellige Strahlung reflektiert die zuvor kurzwellig auf die Erde auftraf. Dies geschieht aufgrund des Wienschem Verschiebungsgesetz. Diese verhältnismäßig energiearme Strahlung (Frequenz ist klein) wird in der Atmosphäre teils von Gasen reflektiert. Diese Gase sind die Treibhausgase.

Um langwellige Strahlung zu reflektieren benötigen Gase einen Dipol. Bei Kohlenstoffdioxid (CO2) oder zum Beispiel Ozon (O3) entsteht dieser durch Kollision mit anderen Teilchen. Bei z. B. Schwefelhexafluorid entsteht er durch den Unterschied in Elektronegativität. [Schwefel ca. 2,6 / Flur ca. 4]
Die Frage sollte deshalb eigentlich heißen: Warum reflektieren Gase mit Dipol (dauerhaft oder kurzfristig) langwellige Strahlung?

Hab mal im internet schon geguckt, aber keine vernünftige erklärung gefunden. Hoffe könnt helfen