Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt: Unterschied zwischen den Versionen
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Wenn Licht, wie man beim Photoeffekt gesehen hat, als Teilchen zu beschreiben ist, dann müßte es eigentlich noch mehr Teilcheneigenschaften haben. Welche typischen Teilcheneigenschaften hat denn z.B. ein Elektron oder eine Billiardkugel? | Wenn Licht, wie man beim Photoeffekt gesehen hat, als Teilchen zu beschreiben ist, dann müßte es eigentlich noch mehr Teilcheneigenschaften haben. Welche typischen Teilcheneigenschaften hat denn z.B. ein Elektron oder eine Billiardkugel? | ||
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| + | Außer an diesem Versuch kann man die Masse von Licht auch daran erkennen, daß es vom Gravitätionsfeld von Körpern abgelenkt wird. Bei Sonnenfinsternissen kann man deswegen am Rand der Sonne Sterne sehen, die eigentlich von der Sonne verdeckt wären. Bei der Beobachtung von Sternen und galaxien hinter großen Masse kommt es zum Gravitationslinsen-Effekt. | ||
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| + | Dadurch ist man in der seltsamen Lage elektromagnetischen Wellen, die aus E- und H-Feldern bestehen, eine Masse zuzuordnen. Grundlage dazu ist die berühmte Energie-Masse-Äquivalenz von Albert Einsteins spezieller Relativitätstheorie: | ||
| + | :<math>E=m\,c^2=h\,f</math> | ||
| + | Photonen haben also ausschlißlich wegen ihres Energiegehalts eine Masse: | ||
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| + | Weil sich Photonen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten (zumindest im Vakuum) haben sie den Impuls: | ||
| + | :<math>p=m\,v=h\,f\,c=</math> | ||
Version vom 31. Januar 2013, 14:18 Uhr
Wenn Licht, wie man beim Photoeffekt gesehen hat, als Teilchen zu beschreiben ist, dann müßte es eigentlich noch mehr Teilcheneigenschaften haben. Welche typischen Teilcheneigenschaften hat denn z.B. ein Elektron oder eine Billiardkugel?
Ausdehnung, Masse
Versuchsaufbau
Beobachtung
Erklärung
Zur Erklärung verwendet man das Teilchenmodell des Lichts. Neu ist, dass man einem Photon außer einer Energiemenge auch eine Masse zuweist.
Außer an diesem Versuch kann man die Masse von Licht auch daran erkennen, daß es vom Gravitätionsfeld von Körpern abgelenkt wird. Bei Sonnenfinsternissen kann man deswegen am Rand der Sonne Sterne sehen, die eigentlich von der Sonne verdeckt wären. Bei der Beobachtung von Sternen und galaxien hinter großen Masse kommt es zum Gravitationslinsen-Effekt.
Dadurch ist man in der seltsamen Lage elektromagnetischen Wellen, die aus E- und H-Feldern bestehen, eine Masse zuzuordnen. Grundlage dazu ist die berühmte Energie-Masse-Äquivalenz von Albert Einsteins spezieller Relativitätstheorie:
- [math]E=m\,c^2=h\,f[/math]
Photonen haben also ausschlißlich wegen ihres Energiegehalts eine Masse:
- [math]m=\frac{h\,f}{c^2}=\frac{h\,f}{c\\lambda\,f}=\frac{h}{c\,\lambda}[/math]
Weil sich Photonen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten (zumindest im Vakuum) haben sie den Impuls:
- [math]p=m\,v=h\,f\,c=[/math]
