neue Erkenntnisse in der Physik

[seeadler]

na Zeus, dir ist es wohl zu friedlich geworden . nachdem sich Darkside zurückhält, übernimmst du nun seinen Part ?

Du solltest jedenfalls noch einmal den Kontext lesen, was mir bewusst war; es hatte nichts mit deiner

Wo der "verschwunde Energie" geblieben ist.

zu tun!
Meine Erklärung nach deinem Hinwies weist auf einen ganz anderen Umstand hin, den sowohl Halman als in diesem Fall auch ich nun mal schon vorher klar war. Ein bisschen Können oder Wissen solltest du mir schon zutrauen, sonst würde ich mich nicht an solchen Themen beteiligen.
Und ja, manchmal antworte ich so, dass man den Zusammenhang erst beim zweiten oder dritten Lesen erkennt. Dies rührt aus dem, was ich Halman und Darkside bereits schrieb, dass ich schon weiter denke, bevor ein "Problem" "zu Ende gedacht" ist

Zeus, das leuchtet mir zwar ein, deine Begründung. Trotzdem ist es für mich nicht das gleiche, weil es hier um eine zusammengesetzte Wirkungszeit geht, und nicht um eine periodische. Wenn es sich ein mal pro Sekunde über eine Fläche von 1/4 bewegt, ist es meines Erachtens etwas anderes, als wenn es dies zwei mal tut, da ja zwischen den beiden Zeiten eine "Pause" entsteht. Die Gesamtwirkungszeit ist zwar die gleiche, aber nicht die, die man als eine zusammengehörige Einwirkzeit ansehen könnte. Denn dazwischen kann sich das betroffene Objekt wieder "beruhigen".

Nöö, adäquate Fotozellen (und nur darum ging es in meinem einfachen theoretischen Beispiel) müssen sich nicht "erholen". Du selbst solltest mal eine Erholungspause einlegen und dich besser informieren, bevor du weiter wirklichkeitsfremdes Zeug schreibst.

Mir ging es nicht um die Fotozellen, die du ansprichst, sondern um ein ganz anderes Problem... und auch das ist aus dem Zusammenhang ersichtlich. "Deine Fotozelle" dient lediglich dazu, festzuhalten, dass es hier zu einer Reflexion kam, sie registriert nicht die dabei einwirkende Intensität - um die es mir aber geht. Allerdings, wenn die Intensität stark genug ist, so dürfte auch die Fotozelle nicht heil bleiben.

@seeadler

Angenommen, der Laser würde die Oberfläche so stark erhitzen, so dass eine Millimeter pro Sekunde verdampft. Wenn nun der Laser nur eine tausendstel Sekunde einwirkt, aber dafür 1000 mal hintereinander, so würde eben tausend mal hintereinander ein Mikrometer (=Millimeter) abgetragen werden.

Nun könnte es natürlich sein, dass bei zu geringer Einwirkungszeit die Intensität nicht ausreicht, um Material zu verdampfen, weil sich nicht genügend Temperatur entwickeln kann. Fraglich ist, ob sich das Material in so kurzer Zeit wieder genügend abkühlt, bevor der Laser wieder darauf einwirkt.

Ab wann hochempfindliche Photozellen reagieren, hängt davon ab, wie empfindlich sie wirklich sind. Wenn wir uns ideale Photozellen vorstellen, so würden sie auf jedes Photon reagieren. In diesem Fall scheint es mir egal zu sein, ob der Laser bspw. tausend mal hintereinander jeweils eine Millisekunde oder einmal jeweils eine Sekunde lang auf die Photozellen einwirkt. Die Beliechtungsintensität sollte in beiden Fällen identisch sein, sofern ich mich nicht sehr irre.

Ich denke darauf habe ich ausführlich am beispiel mit der "Sommerzeit" und deren "Intensität" geantwortet, je nach dem, wie lange sie wirklich dauert. Dies kann ich selbstverständlich auf beliebige kurze oder lange Zeiträume umsetzen

Gruß
Seeadler

[Zeus]

lieber Zeus, gegen ein wenig Zynismus habe ich nichts dagegen, wenn er angebracht ist - in diesem Fall ist er es eher nicht.

Wo hast du in meinem Kommentar Zynismus gefunden?

Denn dein beispiel kann man auf beliebig große Perioden umsetzen,

Nein, das würde zu wirklichkeitsfremden Ergebnissen führen.
Übriges hatte ich mich bei dem einfachen hypothetischen Beispiel auf ein Minimum von 1 u/s und einen Radius von ca.1m beschränkt und vorab geschrieben "Vergessen wir mal den Mond".

ob nun in sehr hoher oder sehr niedriger Frequenz, spielt dabei keine Rolle.

Doch es spielt eine Rolle, wie du selbst ja in deinem "Science Fiktion Roman" beschrieben hast. Besonders spannend fand ich die Lektion über Sommerzeit, Venus und Mars.
Du vergaßest allerdings zu erwähnen, dass bei sehr, sehr schneller Rotation der Rotor durch die Zentrifugalkraft in Stücke gerissen würde und eines seiner Teile (vielleicht der Laser selbst (?) ) direkt zum Mond geschleudert werden könnte.

Gruß
Zeus

[Zeus]

"Deine Fotozelle" dient lediglich dazu, festzuhalten, dass es hier zu einer Reflexion kam,

sie registriert nicht die dabei einwirkende Intensität, um die es mir aber geht [...]-

Du irrst dich. Fotozellen registrieren sehr wohl die Intensität, (auch die um welche es dir geht )
Genau für diesen Zweck werden sie normalerweise benutzt.

[Zeus]

Zeus, das leuchtet mir zwar ein, deine Begründung.

Zur Erinnerung "das" bezog sich auf mein Kreis mit den Fotozellen.

Trotzdem ist es für mich nicht das gleiche, weil es hier um eine zusammengesetzte Wirkungszeit geht, und nicht um eine periodische. Wenn es sich ein mal pro Sekunde über eine Fläche von 1/4 bewegt, ist es meines Erachtens etwas anderes, als wenn es dies zwei mal tut, da ja zwischen den beiden Zeiten eine "Pause" entsteht. Die Gesamtwirkungszeit ist zwar die gleiche, aber nicht die, die man als eine zusammengehörige Einwirkzeit ansehen könnte. Denn dazwischen kann sich das betroffene Objekt wieder "beruhigen".

Nöö, adäquate Fotozellen (und nur darum ging es in meinem einfachen theoretischen Beispiel) müssen sich nicht "erholen". Du selbst solltest mal eine Erholungspause einlegen und dich besser informieren, bevor du weiter wirklichkeitsfremdes Zeug schreibst.

Mir ging es nicht um die Fotozellen

Anscheinend bist du etwas verwirrt, Du hattest auf meinen Kommentar mit dem Kreis, der auf 1/4 seines Umfang FOTOZELLEN hatte, geantwortet.
Und diese mutierten plötzlich zu irgendwelchen nicht spezifizierten Objekten? Lustig, lustig...

[seeadler]

Zeus, du willst also allen Ernstes behaupten, dass die Einwirkzeit einer Strahlung, also der permanente Einfluss keine Rolle spielt?

Noch mal zur Erinnerung meinerseits :
a: Ich schrieb als Beispiel von einer Strahlung mit einer Frequenz von 10^14 Herz, die auf der einen Seite im ruhenden Modus für 1 Sekunde auf nur eine Fotozelle einwirkt.

b: Dem gegenüber versetzte ich nunmehr die gleiche Strahlung in eine Rotation und setzte die Fotozellen in einem Abstand zur Lichtquelle, wo tangentail zur Strahlung 10^14 Fotozellen auf einem Kreissegment von 300.000 km angeordnet sind. Dieses kreissegment sollte nunmehr durch die Rotation der Lichtquelle in 1 Sekunde überstrichen werden.

c: Die Folge wäre, dass bei richtigem Abstand der Fotozellen alle 10^14 Fotozellen 1 mal in jener Sekunde getroffen werden - zum Vergleich : bei dem ruhenden Lichtstrahl wirken 10^14 Quanten auf die Fotozelle ein.

d: Ich gab zu bedenken, dass es aber auf Grund des gegebenen Abstandes so ist, dass sich die "Breite" des Lichtquants (also seine relative Wellenlänge) proportional mit zunehmenden Radius vergrößert - weshalb ja hierbei auch zu beachten sei, dass der Abstand der 10^14 Fotozellen voneinander dem radialen Abstand zur Lichtquelle angepasst werden muss. Und somit wird dann auch die Wirkung entsprechend kleiner, weil sich die gleiche Wirkung auf eine entsprechend größere Fläche verteilt.

e: Es sind also hier zwei Faktoren zu berücksichtigen - 1. Die Geschwindigkeit, mit der das einwirkende Licht über die Fotozellen huscht (wandert) ; 2. die Entfernung zur Lichtquelle = beide Faktoren sind ausschlaggebend für die eventuelle Intensität der Strahlung = Die Zeit und die Fläche!

f: Nun hatte ich ebenfalls geschrieben, dass man die Intensität eventuell erhöhen könnte, indem man einfach die Rotation der Lichtquelle so wählt, dass die gleiche Lichtquelle dann in einem wesentlich geringeren Zeitintervall mehrmals hintereinander auf die gleiche Fotozelle einwirkt. Einfaches beispiel: 1 Sekunde permanente Einstrahlung oder eine Rotations-Frequenz von 10^14 U/s. In beiden Fällen wird die Fotozelle jeweils 10^14 mal von jeweils einem Quant getroffen. Weil hierbei kein Intensitätsverlust stattfindet.

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Das die Fotozelle auf jeden Fall auch dann getroffen wird, wenn das Licht nur langsam oder schnell darüber streicht - war für mich kein Grund zur Diskussion, das ist doch klar?. Aber die Dauer des Lichtkontaktes sagt etwas über die Intensität der Strahlung aus. Wenn ich nur für 1/2 Sekunde den Strahl auf die Fotozelle richte, so sind es nicht mehr 10^14 Quanten, sondern nur noch 5^14 Quanten.

Und nun noch mal zu meinem Beispiel mit der Erde : nehmen wir an, die Sommerzeit dauert 1/4 der gesamten Umdrehungszeit. Wenn nun die Umdrehungszeit 360 dauert, so wäre die Wirkungszeit 90 Tage. Dauert nun die Umdrehungszeit nur 180 Tage, so beträgt die Wirkungszeit hier nur 45 Tage. Nach deiner Erklärung lässt du nun einfach zwei Umdrehungen erfolgen, somit kommst du wieder auf 90 Tage. Ich sage dagegen, dass die Intensität eben auch davon abhängt, mit welcher Geschwindigkeit die Erde dabei die Sonne umkreist. Bei gegebenen Abstand wären dass bei 360 Tagen 30 km/s, bei 180 Tagen aber 60 km/s.
Weiter denke ich laut, dass der Zeitunterschied zwischen den einzelnen "Sommerphasen" von Sommer zu Sommer im Normalfall 360 tage beträgt, sich somit die von der Sonne getroffene Fläche in dieser Zeit wieder "beruhigt" - abkühlt - regeneriert - erneuert. Wenn die Erde sich doppelt so schnell dreht, ist zwar diese "Erholungsphase" um die Hälfte kürzer, aber auch die Einwirkungszeit beträgt wiederum nur jeweils die Hälfte, und die Erde ist dabei doppelt so schnell.

Insgesamt gesehen sind es zwar wie du sagst dann ebenfalls 90 Tage Sommerzeit bei zwei Umdrehungen, aber jene 90 Tage sind zum einen zeitlich auseinander, zum anderen überstreicht die Sonne die Erde doppelt so schnell. Fazit aus meiner Sicht : Die Intensität oder Wirksamkeit der Sonne dürfte bei zusammengesetzten 90 Tagen und einer Geschwindigkeit von 30km/s größer sein, als die Wirksamkeit der Sonne bei auseinander liegenden 90 Tagen und einer doppelt so großen Geschwindigkeit.

Ich gebe zu, sehr laienhaft formuliert, aber wenn dies falsch sein sollte, bitte ich um betreffende Richtigstellung

Gruß
Seeadler

[Zeus]

Zeus, du willst also allen Ernstes behaupten, dass die Einwirkzeit einer Strahlung, also der permanente Einfluss keine Rolle spielt?

Ich glaube, da liegt ein Missverständnis vor.

Zum Beispiel Kreis (Radius ca. 1m, Fotodetektoren F1,F2,Fr...auf 1/4 des Umfangs, "reasonable" Rotationsgeschwindigkeit des Lasers)

Fotozellen liefern typischerweise eine Ausgangsspanung proportional der Intensität des auffallenden Lichtes.
Im besagten Beispiel werden alle mit einer elektrischen Schaltung (Timer oder Stoppuhr) verbunden.
Jede Fotozelle (F1,F2,F3...)erstellt in Kollaboration mit ihrem Timer ihr eigenes Produkt aus Belichtungszeit und Lichstärke, welches die empfangene Strahlungsenergie (P1, P2, P3...) darstellt.
Dazu dient eine Art ZÄHLER ( im Prinzip ähnlich denen, die den Elektrizitätsverbrauch zuhause messen.)
Die Summe ( E =P1+P2 +P3 +...) ist die Strahlungsenergie, die bei einer Umdrehung des Lasers empfangen wurde.
Nach jeder vollen Umdrehung wird (E) gespeichert und alle Zähler automatisch auf Null zurückgesetzt.
Im Speicher befinden sich dann am Ende des Experimentes die Werte, die der von den Fotodetektoren bei jedem Umlauf erhaltenen gesamten Strahlungsmenge oder Strahlungsenergie entsprechen, und da ist es egal ob eine Fotozelle 1ms oder 100 Fotozellen je 1/100 ms beleuchtet wurden.
Es wird ja - da wiederhole ich mich - die Lichtstärke UND die Belichtungszeit gemessen
und das Produkt (Die Strahlungsenergie ) gespeichert.
Ich hoffe, meine (etwas vereinfachte) Erklärung war verständlich genug.

Gruß
Zeus

[seeadler]

hallo Zeus, offenbar vermag ich mich wirklich nicht verständlich auszudrücken. denn dieses von dir :

und da ist es egal ob eine Fotozelle 1ms oder 100 Fotozellen je 1/100 ms beleuchtet wurden

habe ich ja auch nicht angezweifelt, siehe mein Kommentar zuvor

Das die Fotozelle auf jeden Fall auch dann getroffen wird, wenn das Licht nur langsam oder schnell darüber streicht - war für mich kein Grund zur Diskussion, das ist doch klar?

ich hatte mehr wert auf jene Feststellung gelegt :

c: Die Folge wäre, dass bei richtigem Abstand der Fotozellen alle 10^14 Fotozellen 1 mal in jener Sekunde getroffen werden - zum Vergleich : bei dem ruhenden Lichtstrahl wirken 10^14 Quanten auf die Fotozelle ein

ergo :

Wenn ich nur für 1/2 Sekunde den Strahl auf die Fotozelle richte, so sind es nicht mehr 10^14 Quanten, sondern nur noch 5^14 Quanten.

.

Mir ging es also nicht darum, deine Aussage in Frage zu stellen, dies kann man nicht, weil sie logisch ist; sondern her zu fragen, was genau passiert dabei mit der Oberfläche, egal ob Fotozelle oder nicht, wneenn ich sie permanent oder eben nur in gebührenden Zeitabstand mit einer bestimmbaren Strahlungsleistung bescheine : Denn die einwirkende Energie, von der du sprichst ist ja nun mal Leistung mal Zeit. Und da ist es schon ein Unterschied bei vorgegebener Leistung, ob ich 45 Tage die Sonne auf die Erde einwirken lasse, oder 90 Tage. Die einwirkende Energie ist doppelt so groß. Und zur zeit ist eben auch die Geschwindigkeit maßgeblich, denn doppelte Geschwindigkeit reduziert somit auch die einwirkende Energie. Dies hat nichts mit der Tatsache zu tun, dass ich abzählen kann, dass die Erde auf jeden Fall mit einer bestimmbaren Gesamtenergie getroffen wird.

Ich hatte ja damals schon das mit der von der Sonne auf die Erde einwirkende Gravitationsenergie angesprochen, wo ich geschrieben habe, dass sich jene einfach aus der Beziehung G*m1*m2/a ergibt. Aber eben dadurch, dass die Erde jenem Einfluss Rechnung trägt und um die Sonne rotiert, verteilt sich diese Energie auf die entsprechende Leistung, also G*m1*m2/a / T . Hiermit haben wir eine entsprechende Gravitationsleistung, die nur noch zu berücksichtigen gilt, ganz egal, ob und wie schnell die erde dabei auch noch selbst rotiert und somit sich dadurch auch die Strahlungsintensität pro Fläche der Erde unterscheidet.

gruß
Seeadler

[Pluto]

Wenn ich nur für 1/2 Sekunde den Strahl auf die Fotozelle richte, so sind es nicht mehr 10^14 Quanten, sondern nur noch 5^14 Quanten.

Ähm... Die Hälfte von 10^14 ist 0,5x10^14, nicht wahr?

[Zeus]

@seeadler
Eine Zusammenfassung
1)Fotodetektoren messen die Intensität*
und zusammen mit Timern die Strahlungsenergie.
2) Die Rotationsgeschwindigkeit* des Lasers spielt KEINE Rolle (solange es sich um praktische Werte handelt).
3) Die Verteilung* der Photodetektoren auf der Peripherie des Kreises spielt KEINE Rolle,
4)weil eine "Erholung"*der Photozellen zwischen den Zeiten von Belichtung und Dunkelheit bei geeigneter elektrischer Schaltung NICHT stattfinden muss (und deshalb dein Gleichnis von den Jahreszeiten unangebracht ist.)

Von 10^14(!) Photozellen, einem Laser mit einem einzigen Photon (oder Quantum) und Gravitationsenergie zu phantasieren, halte ich für wirklichkeitsfremde geistige Selbstbefriedigung deinerseits.
Viel Spaß dabei!

*entgegen deiner ursprünglichen Behauptung

[seeadler]

Wenn ich nur für 1/2 Sekunde den Strahl auf die Fotozelle richte, so sind es nicht mehr 10^14 Quanten, sondern nur noch 5^14 Quanten.

Ähm... Die Hälfte von 10^14 ist 0,5x10^14, nicht wahr?

sorry, das bring ich immer durcheinander jetzt darf ich dieses Smiley auch mal benutzen