Reflektoren

Hallo, for rekylen er det ligemeget om lyset kommer fra reflektoren eller direkte fra pæren. Det er ganske enkelt mængden af lys (komponenten i en bestemt retning, e.g. ligeud af lygten) der forlader lygten som bestemmer rekylen. Det er en fejl i svaret - tag lige og ret det!

Fra min skoletid

mener jeg at kunne huske, at der også opstår en sekundær regnbue, hvis farver kommer i den omvendte rækkefølge i forhold til den primære. Og nogle sjældne gange også en tertiær med samme rækkefølge som den primære.

Re: Reflektoren

Det meste af det fremadrettede lys kommer via reflektoren. Pæren lyser mere eller mindre i alle retninger.

Re: Fra min skoletid

Den sekundære regnbue er ikke sjælden. Jeg ser den jævnligt. Den plejer at være en del svagere end den primære. Den tertiære har jeg ikke set eller hørt om, men den er formodentlig endnu svagere, så man skal se godt efter for at få øje på den.

Rekyl

Da lyset fra pæren bliver sendt ud i alle retninger nogenlunde jævnt fordelt vil rekylen fra denne vel blive lig nul, og man kan nøjes med at kigge på den mængde som reflektoren sender ud.

Re: Re: Fra min skoletid

Frits Knudsen
Hvis man står med en vandslange ude på sin græsplæne og jonglerer med vandet (vandet skal nok spredes), er det muligt have begge typer Regnbuer. Om der en en nummer tre, det er første gang jeg hører herom.

Rekyl fra masseløs partikkel?

Jeg har aldrig forstået, at fotoner uden masse kan forårsage en aktion-reaktion effekt, som den, der beskrives i artiklen. Jeg læser ganske vist andetsteds at fotonen skønt uden masse, dog har en impuls, men denne oplysning gør mig desværrre ikke klogere. Kan nogen oplyse mig om dette?
En anden ting jeg ikke forstår er, at det samlede regnskab for kræfter i lyskilden. hvis lysudsendelse medfører en "rekylvirkning" må denne vel også virke på selve lyskilden, eksempelvis en glødetråd. Det vil sige, at det lys, der udsendes, må have en modsatrettet "rekyl" på lyskilden. Det lys, der reflekteres må således gå lige op med den modsatrettede virkning lysafgivelsen havde på selve lyskilden, eller hvordan? Hvis dette er tilfældet forholder det sig omvendt af, hvad artiklen hævder. Så er det kun det lys, der ureflekteret sendes fremad, som bevirker en "resulterende rekyl".
Med venlig hilsen
Den uoplyste reflektor
Bjørn Rasmussen, Samsø

Tænd lygten

og du får en OP-LYSNING. Også helt ude på Samsø. ;-)
Du er vel ikke i tvivl om, at der er noget energi i en lysstråle, da ting den (strålen) er rettet imod, bliver synlige for dine øjne. Der sker altså noget dér hvor den rammer. Der er altså noget, der er sendt af sted, hvilket må kræve en reaktion på afsendestedet.

Går du på aftenskole kan du risikere at lære at læse i mørke.
Bliver snart højaktuelt med den Danske Energipolitik - eller mangelen på samme, hvilket kan få Danmark til at gå i Sort. ;-D

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Jeg har aldrig forstået, at fotoner uden masse kan forårsage en aktion-reaktion effekt, som den, der beskrives i artiklen. Jeg læser ganske vist andetsteds at fotonen skønt uden masse, dog har en impuls, men denne oplysning gør mig desværrre ikke klogere. Kan nogen oplyse mig om dette?
En anden ting jeg ikke forstår er, at det samlede regnskab for kræfter i lyskilden. hvis lysudsendelse medfører en "rekylvirkning" må denne vel også virke på selve lyskilden, eksempelvis en glødetråd. Det vil sige, at det lys, der udsendes, må have en modsatrettet "rekyl" på lyskilden. Det lys, der reflekteres må således gå lige op med den modsatrettede virkning lysafgivelsen havde på selve lyskilden, eller hvordan? Hvis dette er tilfældet forholder det sig omvendt af, hvad artiklen hævder. Så er det kun det lys, der ureflekteret sendes fremad, som bevirker en "resulterende rekyl".
Med venlig hilsen
Den uoplyste reflektor
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Tænd lygten

Jeg forstår at den energi eller impuls en foton har, når den udsendes, stammer fra en elektron, som mister energi, når den skifter kvantetilstand i atomet, hvorfra lyskvantet udsendes. Har denne impuls en retning i atomet? Er den retning, en foton udsendes forudsigelig eller tilfældig?

Rekyle fra industrilaser

Hvis en laserstråle med effekten P reflekteres fra et spej, påvirkes spejlet med kraften 2P/c, hvor c er lyshastigheden.

For en 1 kW laser bliver kraften på spejlet ca. 0,0000067 Newton

For en lommelampe er kraften vel 1000 gange mindre.

Re: Rekyle fra industrilaser

Hvis en laserstråle med effekten P reflekteres fra et spej, påvirkes spejlet med kraften 2P/c, hvor c er lyshastigheden.

For en 1 kW laser bliver kraften på spejlet ca. 0,0000067 Newton

For en lommelampe er kraften vel 1000 gange mindre.

Re: Rekyle fra industrilaser

@Rasmus Møller

Frekvensen ændres iht. doppler-effekten. Hvis spejlet bevæger sig væk fra laseren med hastigheden v, og har laseren frekvensen fo, vil den reflekterede stråle have frekvensen f = 2 fo kvadratrod((c-v)/(c+v)).

Faktoren 2 kommer fordi, strålen reflekteres. Når spejlet bevæger sig væk fra laseren falder frekvensen = rødforskydning, og hvis det føres mod laseren (v negativ) stiger frekvensen = blåforskydning.

Forholdet benyttes eksempelvis i Laser Doppler Vibrometeret.

rookie

Vil den varme som pæren producerer ikke resultere i et højere tryk ved "pære-enden", og kan det betragtes som en form for rekyl?

Rekyle fra industrilaser / masseløs

Hvis en laserstråle med effekten P reflekteres fra et spej, påvirkes spejlet med kraften 2P/c, hvor c er lyshastigheden.



For en 1 kW laser bliver kraften på spejlet ca. 0,0000067 Newton

og man ved at 1 kg = 9.81 newtons....

i følgende opgave skal man beregne antal af fotoner

Beregning af antal fotoner
Energien for solstrålingen ved jordens afstand til solen er:
ES = 1370 W/m2 · A · t
Energien for en foton er:
EF = h · c / l
Udfra dette kan antallet af fotoner der rammer solsejlet pr. sekund, når det starter, beregnes.
ES = 1370 W/m2 · 1,20 · 106 m2 · 1,00 sek. = 1,64 · 109 J
EF = ( 6,63 · 10-34 (J · s) · 3,00 · 108 m/s ) / 550 · 10-9 m = 3,62 · 10-19 J
ES / EF = 1,64 · 109 J / 3,62 · 10-19 J = 4,55 · 1027
Antallet af fotoner er altså 4,55 · 1027

så hvis man har lidt styr på matematiken kan man vel beregne massen af en foton så længe man kender newton og antal, eller ?

Re: Rekyl

man kan nøjes med at kigge på den mængde som reflektoren sender ud

Re: Rekyle fra industrilaser/masseløs

@Andreas Jensen

En foton har ingen masse. Den har en impuls p (bevægelsesmængde) givet ved E = pc, hvor E er fotonens energi. Hvis den havde en masse, så ville forudsætningen for den specielle relativitetsteori være væk.

Det er lettest at beregne kraftpåvirkningen ved at benytte loven om impulsbevarelse.

Forkert fotonmodel

Hvorfor bliver man ved med at holde fast ved den "forkølede" fotonmodel, som ikke kan forklare ét eneste af de lys- og radiorelaterede fænomener, vi ser, som f.eks. dobbeltspalteeksperimentet, den konstante og begrænsede lyshastighed, energioverførsel, polarisation og frekvens, antennens fangareal etc.?

En masseløs partikel kan ikke indeholde energi uanset hastigheden, og enhver masse vil øjeblikkelig umuliggøre en hastighed som lysets. Formlen for fotonens energi og impuls er udelukkende et forsøg på at få virkeligheden til at passe med modellen; men der er ingen måde, hvorpå man kan udlede fotonens impuls eller Plancks konstant ud fra en forestilling om en masseløs partikel, der bevæger sig med lysets hastighed.

Den eneste måde, hvorpå man kan overføre energi ved lysets hastighed, er via et medie på samme måde som en plejlstang i en motor. Her overføres energien også med "lysets" hastighed, dvs. den hastighed hvormed kræfterne udbreder sig i mediet (stål). Plejlstangen indeholder i sig selv ingen energi bortset fra en smule kinetisk energi, og den har ideelt set en masse på 0 lige som fotonen.

Lys er ikke masseløse fotoner, der skydes af med lysets hastighed, men en bølgebevægelse i et medie, hvor hastigheden udelukkende er bestemt af mediet idet v = 1/sqr(u0*e0), hvor u0 er permeabiliteten og e0 er dielektricitetskonstanten. u0*e0 afhænger bl.a. af temperaturen og gravitationen! Hvad dette medie så består af, kan man så filosofere over; men det må ialtfald kunne fungere som medie for en elektromagnetisk bølge, og det kan ikke have positiv masse, da det vil umuliggøre, at universet kan have en samlet energi på 0.

Iøvrigt er det for længst eftervist af bl.a. NASA's COBE satellit, at vi bevæger os gennem et sådant medie med en hastighed på ca. 370 km/s i retning mod stjernebilledet Løven.

Re: Forkert fotonmodel

Bemærkning til dem, der søger oplysning i disse spalter:

Carsten Kanstups opfattelse er ikke gængs viden, og den deles kun af Carsten Kanstrup selv.

Re: Rekyle fra industrilaser

@Rasmus Møller

Jeg har opdaget en regnefejl: Når laserstålen rammer spejlet, vil den have frekvensen f1 = fo kvadratrod((c-v)/(c+v)). Når den reflekterede stråle modtages vil frekevnsen være:

f = f1 kvadratrod((c-v)/(c+v)) = fo ((c-v)/(c+v)) = ca. fo (1 - 2 v/c).

Dvs. frekvensforskydningen tilnærmet bliver f - fo = - 2 v/c fo

Sorry - jeg var for hurtig.

Fotoner, bølger osv.

Jeg er ingen ekspert på området, men det er Professor Richard A. Muller fra UC Berkeley. Han står bag et par let forståelige forelæsninger om bølger generelt og i forbindelse med fotoner specielt. Se de ganske udmærket videoer på. Se dem ved at følge linkene.

http://www.google.dk/url?sa=t&...jiEQ

http://www.google.dk/url?sa=t&...zoxg

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Jeg har aldrig forstået, at fotoner uden masse kan forårsage en aktion-reaktion effekt, som den, der beskrives i artiklen. Jeg læser ganske vist andetsteds at fotonen skønt uden masse, dog har en impuls, men denne oplysning gør mig desværrre ikke klogere. Kan nogen oplyse mig om dette?

En anden ting jeg ikke forstår er, at det samlede regnskab for kræfter i lyskilden. hvis lysudsendelse medfører en "rekylvirkning" må denne vel også virke på selve lyskilden, eksempelvis en glødetråd. Det vil sige, at det lys, der udsendes, må have en modsatrettet "rekyl" på lyskilden. Det lys, der reflekteres må således gå lige op med den modsatrettede virkning lysafgivelsen havde på selve lyskilden, eller hvordan? Hvis dette er tilfældet forholder det sig omvendt af, hvad artiklen hævder. Så er det kun det lys, der ureflekteret sendes fremad, som bevirker en "resulterende rekyl".

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Endelig et svar på denne del af spørgsmålet. Men min pointe er, at eftersom pæren og reflektoren hænger sammen, vil den resulterende kraft mellem pære og reflektor gå lige op, som hvis man sidder i en sejlbåd og puster i sejlet. (Ja, jeg er skolelærer, ikke fysiker).
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Fordi den komplette formel hedder E = sqrt(p^2 * c^2 + m0^2 * c^4). Isolerer du p, og sætter m0 = 0 får du stadig et positivt p. Hvorfor er matematikken sådan? Fordi det har man målt. Jeg tror ikke, du nogen sinde får et bedre svar, og det bliver kun værre, jo højere niveau af fysik man beskæftiger sig med. Ellers kunne du evt. prøve et forum for filosofi ;)

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

@ Bjørn Rasmussen

Men min pointe er, at eftersom pæren og reflektoren hænger sammen, vil den resulterende kraft mellem pære og reflektor gå lige op, som hvis man sidder i en sejlbåd og puster i sejlet.

Men hvorfor er regnbuen ikke "tværet" ud

Når man tager et prisme spaltes lyset fint ud i spektret, men da regndråber må betrages som en masse små enkelte prismer, så burde farverene faktisk blandes og se udtværede ud?

Det er vist søgt forklaret ovenfor, men det forklarer ikke rigtig noget, ejheller hvorfor dobbelt regnbuer ikke er ens...

Kan nogen klippe det ud i pap for mig?

Mvh
Tine

Rekylet på en lommelampe

@diverse bloggere

Før I kommer op i et alt for højt gear: Effekt = Kraft x hastighed.

Hvis effekten er P af den ståle, der koncentreret og fremadrettet forlader lommelampesystemet bestående af pære, reflektor mm, så bliver kraften og dermed rekylen R på lommelampen R=P/c, hvor c er lyshastigheden.

For en 1 Watt lommelampe fås Rekylet = 0,0000000033 Newton.

Så enkelt er det !

Re: Men hvorfor er regnbuen ikke "tværet" ud

@ Tine Andersen

http://da.wikipedia.org/wiki/R...nbue har en glimrende tegning af de indvendige reflektioner i en regndråbe.

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Endelig et svar på denne del af spørgsmålet. Men min pointe er, at eftersom pæren og reflektoren hænger sammen, vil den resulterende kraft mellem pære og reflektor gå lige op, som hvis man sidder i en sejlbåd og puster i sejlet. (Ja, jeg er skolelærer, ikke fysiker).
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Carsten Kanstrup er inde på det samme. Imponerende, at han også kan tage sig sammen til at skrive noget fagligt :)

Re: Men hvorfor er Regnbuen ikke "tværet

Kære Tine Andersen
Godt spurgt.
Jeg har tænkt over noget lignende, blot i forbindelse med billygterne, og fandt dengang ikke nogen løsning.
Men igen
Spørgsmålet er fornuftigt.

Re: Men hvorfor er regnbuen ikke "tværet" ud

Fandt for nogle år siden nogle videoer med Dr. Walter Lewin på MIT og der forklarer han "alt" om regnbuer på en meget god måde synes jeg, og hvor han også forklarer hvorfor vi nogle tider ser to regnbuer og deres farver.
Han har også lavet nogle andre videoer om andre interessante evner.

Linket til videoen er : http://mitworld.mit.edu/video/...o/33

hyg Jer

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Jamen jeg har da for længst læst dit eksempel med plejlstangen. Såvidt jeg er orienteret, er der en træghed i metaller; metal overfører ikke en impuls direkte. Dette læste jeg om i gymnasiet, det er et overstået kapitel. Men ok, jeg er åben over for nye forklaringer...
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Nu tror jeg at jeg har fattet det. Tak for denne analogi. Jeg vil afprøve det næste gang, jeg er ude at sejle. Jeg har dog stadig en mistanke om, at luften i drejet i u-røret, vil afsætte energi, så resultatet er nul. Er det måske sådan, at man ikke kan bruge analogier om større partikler, såsom luftmolekyler og plastikbolde, til at beskrive lysets natur?
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Lige netop!

Mekaniske kræfter overføres med lydens hastighed i det pågældende medie og elektromagnetiske kræfter med lysets hastighed = 1/sqr(u0*e0). I begge tilfælde er det udelukkende mediet, der bestemmer overførselshastigheden; men mediet selv indeholder ingen energi bortset fra en smule kinetisk energi, og det har ideelt set vægten 0.

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Jeg kan godt se pointen i at skelne mellem et "trægt" sejl, som optager en større del af energien fra kastede bolde, end et stift sejl. Det stive sejl vil reflektere bolde mere end det træge. Men der er vel stadig talde om ren mekanik; en del af energien optages af sejlet, en anden del bruges til at vende boldens retning. Men regnskabet for udvekslede kræfter går vel stadigt lige op? Jeg tror stadig kun, at jeg kan få skibet til at sejle fremad, ved at smide boldene bagud...
Bjørn Rasmussen, Samsø

Fotonens masse

Forklaringen i artiklen er vel det ultimative bevis for, at fotonen har en masse, der afhænger af dens energi - akkurat som Einsteins energiformel viser!
Man redder ikke situationen med den "masseløse" foton ved at sløre det med betegnelsen "impuls" - i impulssætningen indgår jo også begrebet "masse".
Fotonen afbøjes i et tyngdefelt - og giver et strålingstryk - det vil den ikke gøre, hvis den var masseløs.

Mvh. Per A. Hansen

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Hvad vej tror du boldene bevæger sig, når de er reflekteret fra sejlet? Om du fra starten smider boldene bagud eller de går bagud efter kort tid er lige meget.

Hold dig til energibevarelsessætningen, som jeg har skrevet tidligere. Hvis f.eks. 40% af boldenes energi absorberes af sejlet (og omdannes til varme), har du 60% tilbage til fremdrift.

Du kan også anskueliggøre det på en anden måde. Du og boldene har et fælles tyngdepunkt. Det gælder også efter, at du har kastet boldene! Så når boldene bevæger sig bagud i forhold til dig, må du nødvendigvis bevæge dig fremad. Det kaldes for impulsbevarelse og bruges f.eks. til at rette rumteleskoper ind mod givne punkter. Ved at rotere et lille lod omkring en akse vil teleskopet bevæge sig den modsatte vej - blot meget mindre pga. den store vægtforskel. Så snart loddet stopper, stopper teleskopet også sin bevægelse.

Re: Fotonens masse

Forklaringen i artiklen er vel det ultimative bevis for, at fotonen har en masse, der afhænger af dens energi - akkurat som Einsteins energiformel viser!
Man redder ikke situationen med den "masseløse" foton ved at sløre det med betegnelsen "impuls" - i impulssætningen indgår jo også begrebet "masse".
Fotonen afbøjes i et tyngdefelt - og giver et strålingstryk - det vil den ikke gøre, hvis den var masseløs.

Re: Fotonens masse

Forklaringen i artiklen er vel det ultimative bevis for, at fotonen har en masse, der afhænger af dens energi - akkurat som Einsteins energiformel viser!
Man redder ikke situationen med den "masseløse" foton ved at sløre det med betegnelsen "impuls" - i impulssætningen indgår jo også begrebet "masse".
Fotonen afbøjes i et tyngdefelt - og giver et strålingstryk - det vil den ikke gøre, hvis den var masseløs.

Mvh. Per A. Hansen

Re: Fotonens masse

@ Anders Thorseth

Forklar os lige hvordan Plancks konstant fremkommer ud fra opfattelsen af en foton som en masseløs partikel, der bevæger sig med lysets hastighed.

Det er og bliver noget, man har målt, og så har matematikken fået et ekstra led p = h/lambda, så den passer med virkeligheden. I realiteten kan fysikerne vel lige så godt smide stort set alle fysiske modeller ud incl. Bohrs atommodel og så kun holde sig til matematikken; men det giver bare ikke den ringeste forståelse for, hvordan naturen reelt set er opbygget og hvorfor den opfører sig, som den gør. Newton kunne også opstille noget matematik for tyngdekraft og inerti; men forklar mig lige, hvad der forårsager inerti og tyngdekraft, og hvad masse egentlig er!

Re: Fotonens masse

Hvis man er i tvivl om sammenhængen mellem fotoner og Plancks konstant kan man se under
http://en.wikipedia.org/wiki/P...fect
Iøvrigt først forklaret af Einstein, og et forsøg vi lavede i gymnasiet.
Bohrs atommodel har man forlængst forladt til fordel for mere matematisk avancereder teorier der kan forudsige resultatet af eksperimenter med op til 15 decimales nøjagtighed.

Hvad massens, inertiens og tyngdekraftens "indre" natur er, er åbne spørgsmål som eftersøgningen af Higgs partiklen måske, måske vil kunne svare på.

Re: Fotonens masse

@Anders,

Til oplysning for de der søger reel information i denne tråd.

Nej, det beviser artiklen ikke. Nej, Einsteins energiformel er udledt ud fra det faktum at fotoner har massen 0 og hastigheden c i vacuum. Nej, impulssætningen for bølger indeholder intet led med masse: p=h/lambda.

Re: Fotonens masse

@Per
Nu er det ikke verdens længste artikel du citerer fra på wikipedia,
http://da.wikipedia.org/wiki/I...ysik)
og alligevel når du ikke til følgende sætning

"Masseløse objekter som f.eks. fotoner (elektromagnetisk stråling) besidder også impuls; formlen er:
p=hf/c
..."

Jeg gik ind i denne diskussion for advare uforvarne mod at tage nogle mærkværdige udsagn for pålydende. Ikke for at diskuterer basal fysik med folk der ikke kan læse inden ad. Så jeg står af her.

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Jeg kan godt se pointen i at skelne mellem et "trægt" sejl, som optager en større del af energien fra kastede bolde, end et stift sejl. Det stive sejl vil reflektere bolde mere end det træge. Men der er vel stadig talde om ren mekanik; en del af energien optages af sejlet, en anden del bruges til at vende boldens retning. Men regnskabet for udvekslede kræfter går vel stadigt lige op? Jeg tror stadig kun, at jeg kan få skibet til at sejle fremad, ved at smide boldene bagud...
Bjørn Rasmussen, Samsø

Re: Fotonens masse

@ Anders Thorseth

"Masseløse objekter som f.eks. fotoner (elektromagnetisk stråling) besidder også impuls; formlen er:
p=hf/c
..."

Jeg gik ind i denne diskussion for advare uforvarne mod at tage nogle mærkværdige udsagn for pålydende. Ikke for at diskuterer basal fysik med folk der ikke kan læse inden ad. Så jeg står af her.

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Lys, som reflekteres mellem to ideelle reflektorer ville så accellerere begge uden selv at miste energi? Jeg forstår det ikke...
Når man, som jeg, er temmelig uvidende i forhold til disse kloge hoveder, er det svært at foretage den anbefalede skelnen mellem kvaksalvere, crackpots og rigtig videnskab. Men underholdende er det jo og det hænder at jeg har en fornemmelse af at forstå mere end før...

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Lys, som reflekteres mellem to ideelle reflektorer ville så accellerere begge uden selv at miste energi?

Re: Rekyl fra masseløs partikkel?

Nu forstår jeg mere end før...

Re: Forkert fotonmodel

@ Carsten Kanstrup

...
gravitationen! Hvad dette medie så består af, kan man så filosofere over; men det må ialtfald kunne fungere som medie for en elektromagnetisk bølge, og det kan ikke have positiv masse, da det vil umuliggøre, at universet kan have en samlet energi på 0.

Re: Tænd lygten

@ Bjørn

Jeg forstår at den energi eller impuls en foton har, når den udsendes, stammer fra en elektron, som mister energi, når den skifter kvantetilstand i atomet, hvorfra lyskvantet udsendes. Har denne impuls en retning i atomet? Er den retning, en foton udsendes forudsigelig eller tilfældig?

Re: Fotonens masse

Du mangler imidlertid stadig at forklare, hvordan p = hf/c kan udledes af fotonmodellen. Det kan man ikke læse af dine links. Ét er, at matematikken passer med virkeligheden; men hvor er den fysiske model, der kan redegøre for fotonens impuls? Uden en sådan model kan I jo lige så godt slå et kryds på et stykke papir og kalde det en foton.

Re: Fotonens masse

Fysik er matematik der passer med virkeligheden - alt hvad der ligger ud over det, er ren spekulation. Jo bedre matematikken (læs modellen) passer med virkeligheden (læs eksperimentet), jo bedre fysik.

Re: Forkert fotonmodel

@ Uffe Poulsen

Bare sådan af ren nysgerrighed: Hvis din æter er masseløs og impuls i din verden altid har formen p=mv, hvordan løser din teori så noget som helst?

Re: Forkert fotonmodel

Fordi den forklarer, hvordan man kan overføre energi ved lysets hastighed uden at øve vold på fysikken (overføre energi med masseløse partikler). Desuden forklarer den en lang række fænomener, som ikke kan forklares ud fra den traditionelle fotonmodel...

Re: Fotonens masse

@Carsten,

Da p = mv kan man jo diskutere hvilke udsagn, der er mest mærkværdige - at hævde at en masseløs partikel kan have impuls, eller at hævde at verdensrummet er fyldt op med et medie og derfor tillader energioverførsel ved lysets hastighed uden at øve vold på fysikken; men det bliver vi nok ikke enige om.

Et spørgsmål Per

Jeg har et spørgsmål til dig her Per:
http://ing.dk/debat/132621#p32...7219

Mvh Peder Wirstad

Re: Fotonens masse

Hej Per

For nu lige at tage fat i sidste del af dit indlæg, der er lidt begrebsforvirring mellem kraft og arbejde/energi. Blot fordi noget udøver en kraft afsættes der ikke nødvendigvis energi !!! Min laptop har nu i flere timer påvirket mit bord med en kraft på ca 20 N men der har såvidt jeg kan se altså ikke været den overførsel af energi af den grund... Dette gælder også for fotoner. Et eksempel er en laser kavitet hvor lys reflekteres mellem to spejle, gode kaviteter kan have meget høje Q-værdier svarende til at en enkelt foton reflekteres mange gange (tusinder), inden den tabes ud af kaviteten, men man ser ikke at frekvensen af lyset ændres p.g.a. spejlene. Hvis spejlet enten bevæger sig under reflektionen vil man derimod kunne se et Doppler skift for lyset efter reflektionen, svarende til at fotonen har overført energi til spejlet eller modtaget energi afhængig af spejlets bevægelse i forhold til fotonens

Re: Fotonens masse

En foton i hvile er ikke et situation jeg kan se klart for mig.

Re: Forkert fotonmodel

@ Uffe Poulsen og andre

Det er muligt, men igen: Hvordan kan en bølge i et masseløst medie overfør impuls, hvis du mener impuls altid er p=mv?

Re: Fotonens masse

@ Per A. Hansen

At der er forklaringsproblemer med lysets opførsel er fuldt ud bekræftet ved flere debatter - tydeligst ses det ved benægtelsen af at massen indgår i impulssætningen!

Re: Forkert fotonmodel

@ Carsten

OK, jeg havde fået det indtryk, at du trods alt troede på impulsbevarelse, men et er så åbenbart kun energi, du mener er bevaret.

Selvom jeg er praktiserende fysiker, så har jeg sådan set sympati for dit ønske om modeller i termer af objekter, vi har intuition for. Når jeg regner på noget kompliceret kvantemekanik, så vil jeg også gerne have et billede i hovedet, jeg kender godt: F.eks. noget klassisk fysik eller et simplere kvantesystem. Men jeg har svært ved at se, at det er et nødvendigt krav til en beskrivelse af verden, at den skal være i termer af "bolde". Man bør skelne mellem en teoretisk beskrivelse, der skal være så præcis som muligt, og så en nyttig analogi, der skal knytte an til noget, man har intuition for.

Re: Forkert fotonmodel

@ Uffe Poulsen

OK, jeg havde fået det indtryk, at du trods alt troede på impulsbevarelse, men et er så åbenbart kun energi, du mener er bevaret.

Re: Fotonens masse

@Hej Morten,

For nu lige at tage fat i sidste del af dit indlæg, der er lidt begrebsforvirring mellem kraft og arbejde/energi. Blot fordi noget udøver en kraft afsættes der ikke nødvendigvis energi !!! Min laptop har nu i flere timer påvirket mit bord med en kraft på ca 20 N men der har såvidt jeg kan se altså ikke været den overførsel af energi af den grund... Dette gælder også for fotoner

Re: Fotonens masse

Hej Per,

Ja det er helt korrekt, det var bare ikke den situation du skitserede ovenfor. Hvis en foton ikke reflekteres fra et stationært spejl men fra en raket eller et spejl som svæver frit, så vil fotonen overføre noget af sin energi til spejlet og den energi som overføres betyder at den reflekterede foton er rødskiftet i forhold til den indkommende foton. Dette kan ses udfra impulsbevarelse, da spejlet vil have en impuls efter kollisionen vil en vektor addition vise, at størrelsen af fotonens impuls efter kollisionen er mindre, d.v.s. bølgelængden er blevet større og dermed er energien blevet mindre. Reflekteres den fra et stationært spejl vil der ikke være nogen impuls komponent af spejlet efter reflektionen, og dermed heller ingen rødskiftning af fotonens frekvens.

Fotoner har ikke nogen hvilemasse da de per definition altid bevæger sig med lysets hastighed i det lokale medie

Re: Forkert fotonmodel

Hej Carsten,

Det er faktisk et rigtigt godt spørgsmål, og det simple udtryk for fotonens impuls p = h k (Plancks konstant gange bølgevektoren) gælder kun i vakuum. Problemet med impulsen af fotoner i et fast stof ses omtalt som Abraham-Minkowski paradokset.

I stof er man nødt til at skelne mellem den kinetiske impuls og den kanoniske impuls fra kvantemekanikken (som er Plancks konstant delt med de-Broglie bølgelængden for partiklen). For makroskopiske emner er disse ens, men for elektromagnetiske bølger er de forskellige, det du nævner er den kinetiske impuls (Abraham impulsen).

En lang - og kompliceret - udredning senere, kan man vise at det er den samlede impuls som er bevaret, og denne er summen af den kinetiske impuls og den kanoniske impuls.

Så impulsbevarelse holder, men udtrykket p = h k = h f/c gælder kun i vakuum

Re: Fotonens masse

Ja det er helt korrekt, det var bare ikke den situation du skitserede ovenfor. Hvis en foton ikke reflekteres fra et stationært spejl men fra en raket eller et spejl som svæver frit, så vil fotonen overføre noget af sin energi til spejlet og den energi som overføres betyder at den reflekterede foton er rødskiftet i forhold til den indkommende foton. Dette kan ses udfra impulsbevarelse, da spejlet vil have en impuls efter kollisionen vil en vektor addition vise, at størrelsen af fotonens impuls efter kollisionen er mindre, d.v.s. bølgelængden er blevet større og dermed er energien blevet mindre. Reflekteres den fra et stationært spejl vil der ikke være nogen impuls komponent af spejlet efter reflektionen, og dermed heller ingen rødskiftning af fotonens frekvens.

Re: Forkert fotonmodel

EDIT: En anden kom mig vist i forkøbet :-) Morten kommer dog til at skrive, at den samlede impuls er summen af kanonisk og kinematisk. Det er ikke korrekt.

Konklusionen er, at selv om masseløse partikler imod al fornuft skulle kunne have en impuls på p = hf/c, har I stadig et problem med at impulsbevarelsessætningen ikke kan være overholdt efter den traditionelle fotonmodel! Kan du ikke lige forklare mig, hvordan det hænger sammen? Det er jo tilsyneladende jer, der ikke tror på impulsbevarelse !!!

Re: Forkert fotonmodel

Det er faktisk et rigtigt godt spørgsmål, og det simple udtryk for fotonens impuls p = h k (Plancks konstant gange bølgevektoren) gælder kun i vakuum. Problemet med impulsen af fotoner i et fast stof ses omtalt som Abraham-Minkowski paradokset.

Re: Forkert fotonmodel

Og hvorfor er det ikke en diskontinuitet når en foton går fra f.eks. luft til glas ?

Re: Forkert fotonmodel

@ Uffe Poulsen

I din masseløse æter kan den vel i hvert fald ikke være nogen steder?

Re: Forkert fotonmodel

Og hvorfor er det ikke en diskontinuitet når en foton går fra f.eks. luft til glas ?

Re: Fotonens masse

@ Per

og hvad menes der med fotonens hvilemasse, den har ingen givet et bud på?

Re: Hvorfor er Regnbuen ikke tværet ud

Nu er det så praktisk at lys som krydser "Ikke tværer hverandre ud". Hvis det havde været tilfældet ville al vores Optik have været nyttesløse. Elektroner interagerer ( ) ikke med hverandre, jeg tænker her i Skærmgitteret i CRT Billedrør, så når de kan vælge, da vælger de Bølgeprincippet.

Jeg ved ikke om man har forsøgt affyre noget imed kun Eet hul, men for eks. fra 3 eller flere forskellige vinkler. (Kun en joke). Og jeg kender ikke svaret ____ !

Re: Hvorfor er Regnbuen ikke tværet ud

Elektroner interagerer ( ) ikke med hverandre, jeg tænker her i Skærmgitteret i CRT Billedrør, så når de kan vælge, da vælger de Bølgeprincippet.

Abraham-Minkowski paradokset

@Morten Pedersen
@Uffe Poulsen

Tak for at have bragt dette paradoks på banen.

I spec.rel. har vi formlen: E^2 = (pc)^2 + (mc^2)^2
I det udtryk er c en fysisk konstant (= lyshastigheden i vacuum)
Energien fra det sidste led ændres jo ikke, selvom massen m nedsænkes i f.eks. vand med brydningsindekset n og en lavere lyshastighed. Der skal stadig regnes med den konstante lyshastighed i vacuum.

Det skal der selvfølgelig også i første led. Dvs. for lys er den samlede impuls p=hf/c uanset medie og uanset opsplitning ….. eller ?

Skyldes Abraham-Minkowski paradokset, at man ikke benytter betegnelsen Co for lyshastigheden i vacuum ?

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Hvis Minkowski's version er korrekt, er p = nhf/c0, hvor c0 er lyshastigheden i vakuum. Da n = c0/v, hvor v er lyshastigheden i det aktuelle medie, må p = hf/v. Det er selvfølgelig omvendt med Abrahams version; men i begge tilfælde må lysets frekvens ændres, hvis impulsen skal bevares, og det sker jo ikke. Kan det virkelig være rigtigt, at begge udsagn er sande og præcis udbalancerer hinanden, så frekvensen er uforandret?

Re: Abraham-Minkowski paradokset

... Kan det virkelig være rigtigt, at begge udsagn er sande og præcis udbalancerer hinanden, så frekvensen er uforandret?

Re: Abraham-Minkowski paradokset

@Uffe Poulsen

Tak for dit "svar".
I dit svar til C.K skriver du, at fotonens impuls IKKE er bevaret. Det kan jeg ikke følge. Hvis fotonen passerer en glasplade, ville jeg kunne forstå, at glaspladen får en impuls, når fotonen kommer ind, men ikke at fotonen får en impuls fra mediet, når den kommer ud:
Med sikkerhed har vi: p(ind) = p(ud) = konstant.
Alt efter om man er til Minkowski eller Abrabraham har vi:
p(medie, Minkowski) = p(ind) n
p(medie, ..Abraham) = p(ind)/n

Jeg ville fortrække: p(ind)=p(medie)=p(ud)= konstant og at fotonen havde en slags virtuel masse, som i mediet var n gange større end i vacuum, fordi lyshastigheden er n gange mindre (n = brydningsindeks), så impulsen bevares. (Jeg er helt med på, at fotonen er masseløs).

Hvis man ser på strømmen af fotoner, så bliver nogle absorberet af glaspladen under passagen: der kommer færre fotoner ud, end der kommer ind. Glaspladen opvarmes jo ved passagen.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

@ Uffe Poulsen

Og fotonens impuls er IKKE bevaret (hverken den ene eller anden slags), idet mediet også får noget impuls af, at fotonen kommer ind i det. Den samlede impuls er bevaret.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Iøvrigt går det helt galt, hvis man er Abraham tilhænger, for så skal mediet aflevere impuls til fotonen, når den går ind i mediet, for at frekvensen kan bevares!

Re: Abraham-Minkowski paradokset

@Henrik og Carsten

Nu skal man ikke blande alt for meget sammen: Vi taler om "tabs-fri" medier her: Vi har ikke umiddelbart noget tab af fotoner.

Når fotonen kommer ud på den anden side skal den ganske rigtig have sin oprindelige impuls tilbage. Det lyder ganske rigtigt underligt, at det kan "times", men tænk på at forstyrrelsen af mediet følger med fotonen: det er jo den gensidige vekselvirkning, der sinker fotonen inde i mediet.

Jeg fandt et link, jeg tror, der er fri adgang til:
http://www.opfocus.org/index.p...;s=3

Re: Abraham-Minkowski paradokset

... det er jo den gensidige vekselvirkning, der sinker fotonen inde i mediet.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

men hvilket felt skulle en foton kunne frembringe?

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Hvordan kan fotonen være et elektromagnetisk felt? I al teknisk henseende opfører lys og radiobølger sig som bølger; men en bølgebevægelse kan ikke foregå i én partikel. Hvordan vil du f.eks. kunne polarisere et felt fra én partikel? Du kan måske skabe cirkulær polarisation ved at lade den rotere om en akse; men horizontal og vertikal polarisation kræver en horizontal eller vertikal bevægelse, og en sådan zig-zag kurs kan én partikel ikke følge. Det kræver en bølgebevægelse, hvor den enkelte partikel bevæger sig i elipser; men du har jo kun én partikel at gøre godt med.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Iøvrigt kan man vel kun hive i ladning fra noget, der enten er ladet - det er fotonen ikke - eller kan generere et magnetfelt, så forklar mig lige, hvordan en elektrisk neutral og masseløs partikel kan generere et magnetfelt.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

En foton er IKKE en punkt-partikel.

Tænk på fotonen som en meget svag radio-puls. Eller i dette tilfælde: lyspuls. Kvantemekanikken kommer kun ind når sådan en fyr udsendes og absorberes. Hvordan den rejser gennem rummet er ren Maxwell og Abraham-Minkowski paradokset er relevant helt uden at tale om fotoner. (Diskussionen startede jo også før man havde særlig meget kvantemekanik på plads.)

Re: Abraham-Minkowski paradokset

En foton er IKKE en punkt-partikel.

Re: Fotonens masse

@Morten, tak for besvarelsen, den er kort og præcis..

Ja det er helt korrekt, det var bare ikke den situation du skitserede ovenfor. Hvis en foton ikke reflekteres fra et stationært spejl men fra en raket eller et spejl som svæver frit, så vil fotonen overføre noget af sin energi til spejlet og den energi som overføres betyder at den reflekterede foton er rødskiftet i forhold til den indkommende foton.

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Hvordan den rejser gennem rummet er ren Maxwell

Re: Abraham-Minkowski paradokset

Uffe Poulsen starter med at skrive

En foton er IKKE en punkt-partikel.

Maxwell omtaler en bølgebevægelse; men hvordan kan én partikel skabe en bølgebevægelse?