Lichtdruck durch Photonenimpuls?

Eine alte Frage neu aufgewärmt:

Die Radiometer, also die kleinen Windmühlen, wo vier einseitig schwarze Aluquadrate um einen senkrechten Draht rotieren in einer evakuierten Glaskugel, die sollten doch den Lichtdruck veranschaulichen, indem sie zeigen, dass sich die immer mit der silbernen Seite vom Licht weg drehen. Und dann hieß es, das sei nicht der Lichtdruck, der sei viel zu klein, um sich so zu zeigen. Es sei vielmehr so: Auf der Metallfläche würden die adsorbierten Gasteilchen vom Licht "abgeblasen" und würden dem Aluplättchen den Impuls erteilen. Ist das noch allgemeiner Stand der Wissenschaft?

Gruß

Stephan

Ich hab auch gegugelt. Das ist auch die Erklärung. Aber dann dreht es sich andersrum, die schwarze Fläche dreht sich vom Licht weg.

Das kann man damit erklären, dass die schwarze Fläche wärmer ist und die Moleküle (im absoluten Vakuum müsste es sich andersrum drehen, wie oben beschrieben) von dort mit höherer Geschwindigkeit emittiert werden.

Was ich aber mal gemacht hab und zwar unter atmosphärischen Bedingungen: Einen Fotoblitz (Leitzahl 40, Kondensator leider kaputt) gegen eine Lasagneschale (dünnes Alublech) geknallt. Das knallt wirklich, kann man hören und fühlen! Und das knallt viel weniger, wenn man den auf eine schwarze Fläche loslässt. Daraus hatte ich geschlossen, dass die Lichtmühle sich mit der Aluseite weg vom Licht drehen müsste. Das ist dann aber ein anderer Effekt als einer, der die Mühle mit der schwarzen Fläche weg vom Licht dreht.

Gibt es jetzt drei verschiedene Effekte?

1. Photonenimpuls, funzt wenn überhaupt nur im richtigen Vakuum und dreht die Silberseite weg vom Licht

2. Crookes Lightmill (Radiometer): braucht geringen Restdruck, die schwarze Seite dreht sich weg vom Licht

3. Fotoblitz in Atmosphäre: drückt die Silberseite deutlich fühlbar stärker weg als die schwarze Seite.

Ich glaube sogar, ich hab damals das veranschaulicht auf einer kleinen Analysenwaage. Die Silberseite oben gibt kurzzeitig ein höheres Gewicht als die schwarze Seite oben. Und natürlich von oben drauf geblitzt. Dieser Versuch wäre ganz leicht wiederholbar.

Gruß

Stephan

HWS: Beim Kometenschweif, woher weißt du, dass das der Photonenimpuls ist und nicht der Radiometereffekt? Also welcher der drei Effekte gerade wirkt?

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drei Effekte.

1. Photonendruck, logisch, nicht selbst beobachtet

2. Radiometer, nicht selbst beobachtet

3. Blitzknall. selbst beeobachtet.

Nimmt man jetzt wieder das Radiometer, würde man zunächst mit genügender Lichtintensität bei Atmosphärendruck die Silberseite weg vom Licht drücken 3. Effekt, dessen Ursache mir noch nicht ganz klar ist.

Evakuiert man auf einige mbar, bleibt es vorher stehen und dreht sich andersrum, die schwarze Seite weg vom Licht. (Radiometereffekt) Evakuiert man weiter ins UHV, dreht es sich wieder wie oben. Davor müsste wieder ein Druck sein, wo es sich nicht bewegt (Photonendruck).

Allgemeiner Konsens?

ich hab übrigens nochmal rekapituliert, wieviel Energie son Blitz freisetzt, unter der Annahme, alle Energie geht ins Licht, dann kämen 400J raus pro Blitz. Jetzt braucht man noch den Wirkungsgrad so einer Blitzröhre.

Wo ist die Diskrepanz?

Zitat von flatratte

Eine Funktionsweise ... Licht erwärmt die schwarze Fläche, Luft- oder Gasmoleküle erwärmen sich, Gas dehnt sich aus ... Rückstoß.

Die silberne Fläche reflektiert, erwärmt sich kaum. Also dreht sich das Ding immer in die eine Richtung.

Alles Andere ist Kappes ...

Das ist, mit Verlaub, Kappes.

Also nach deiner Meinung gibt es keinen Photonendruck?

Und keinen Blitzknall? Den hab ich selbst erlebt, Kein Kappes.

Deswegen kann ich deinen Beitrag nicht ernst nehmen. Du gugelst n bisschen rum, und was du da nicht sofort findest, gibt es nicht? Wie einfach Manche, oder Viele sich die Welt machen.

Aber so kann man nicht diskutieren. Wenn es Alles, was in diese einfache Welt nicht passt, nicht gibt.

Zitat von flatratte

Mein altes Blitzgerät hat auch 'geknallt' ... aber nix, was so'ne Lichtmühle in Bewegung gebracht hätte ... War so ein großer Stabblitz, der größte, den ich damals bekommen konnte. Und Photonendruck gegen soviel 'träge Masse', da brauchte wohl etwas das mal wenigstens anzudrehen. Im Übrigen habe ich nicht versucht zu diskutieren, ich habe 'ne Antwort geliefert.

Hast du den noch?

Probiers aus. Und zwar nicht mit Automatik sondern Vollblitz.

Deine Antwort war aber nicht brauchbar, da sie zwei Effekte einfach abstreitet.

Gruß

Stephan, der Richtige

Zitat von HWS

Aber bester Stephan, "Also nach deiner Meinung gibt es keinen Photonendruck?"

Den gibt´s schon.

Dein alter Fehler: Größenordnungen.

Hier auf Erden ist es unmöglich, ein perfektes Vakuum zu erzeugen, wie z.B. im Weltall.

Der Photonendruck ist natürlich da, aber so gering im Verhältnis zu unseren Umwelteinflüssen, daß der praktisch bei der "Mühle" keine Rolle spielt.

Bester HWS,

das glaub ich nicht, Größenordnung hin und her. Ich bin sicher, dass man hier den Photonendruck nachweisen und messen kann. Vakuum ist sicher nicht der begrenzende Faktor. Perfektes Vakuum gibts nirgendwo und sicher nicht, wo das Sonnenlicht vom Staub eines Kometen was absprengt, aber UHV reicht aus.

In deinem Link (Wiki) wird übrigens der Lichtdruck der Sonnenstrahlung bei Reflexion mit ca. 8 Mikropascal angegeben (0,08 mbar) Nicht messbar? Glaub ich nicht.

Bin auch sicher, diesen Impuls des Blitzgerätes auf einer kleinen Analysenwaage zeigen zu können. Wobei ich dann wieder nicht weiß, ob das wirklich der Photonendruck ist. Ist aber größer als mit der schwarzen Seite oben.

Also, der Photonendruck wird zugegeben, und wenn auch nur im Gedankenexperiment. In welche Richtung dreht sich die Mühle?

Und den Blitzknall unter ganz irdischen Bedingungen kann jeder selbst beobachten.

Dazwischen (bei einigen mbar) dreht sich die Mühle falsch rum.

Also muss es ohne den Photonenduck noch zwei Effekte geben.

Größenordnungen: Wenn behauptet wird, 0,08 mbar könnten auf Erden nicht gemessen werden, wohl aber die relative Längenänderung von einem Angström auf der Länge der astronomischen Einheit, ja dann hab ich ein echtes Problem mit Größenordnungen. Und wenn dann auch noch die eigene Erfahrung missachtet wird, weil scheinbar was anders in Wiki steht, nicht nur damit.

nochmal Radiometer.

Wie soll man sich das eigentlich vorstellen? Das Ding steht in der Sonne, und die schwarzen Flächen drehen sich weg von der Sonne? Das läuft, bis die Sonne untergeht?

Wie lange braucht denn wohl son 0,1 mm dickes Alublech (Größenordnung), bis sich auf beiden Seiten dieselbe Temperatur eingestellt hat? Oder wird die schwarze Seite immer wärmer, während die silberne kalt bleibt, bis die Sonne untergeht?

Genauer: man könnte auch postulieren, durch die Sonnenstrahlung stellt sich eine kleine, konstante bei konstantem Sonnenlicht, Temperaturdifferenz ein zwischen schwarz und silber, und die treibt das an. Diese Differenz müsste dann aber direkt mit der Strahlung gekoppelt sein. Würde die Strahlung abnehmen, müsste die Mühle schon still stehen, bei derselben Strahlung, bei welcher sie vorher schon lief. Oder sogar kurz rückwärts laufen. Wenn nämlich nach Sonnenuntergang die schwarze Seite kälter ist als die silberne. Ich glaub, das alles beobachtet man aber nicht.

Insgesamt eine ziemlich schwache Erklärung, die mich noch nie befriedigen konnte.

Glaubst du auch, 0,08 mbar kann man nicht messen? Das nur dazu, das gäbs auf Erden nicht.

Den Knall hab ich nicht gesehen, sondern gefühlt und vor allem gehört, Seine Folgen hab ich auf der Waage gesehen. Die Analysenwaage zeigt locker 0,8 Milligramm. Die Lasagneschale muss nicht fett und schon gar nicht gefüllt sein, ein kleiner Ausschnitt reicht.

Und du kannst das auch. Wenn du dich bemühst.

Und wenn es nicht der Strahlungsdruck ist, ist es ein anderer Effekt, wie ich oben gesagt habe. Es kann aber nicht der angebliche Radiometereffekt sein, denn der dreht falsch rum.

Größenordnungen 2: Ein echtes Problem. Unsere Wirtschaftswuzzis rechnen für 2022 8% Inflation aus. Ich lande immer bei allen Preisen, mit denen ich zu tun habe, eine Zehnerpotenz höher. Aber es stimmt ja nur, was in Wiki und den anderen Medien steht und nicht, was man selber sieht.

Die 0,08 mbar sind aus Wiki, die 0,1 Milligramm von Kern. Im übrigen hat der Blitz mehr Leistung als das Sonnenlicht. Ob man mit Sonnenlicht auf der Waage was sehen könnte, weiß ich nicht. Um mich genauer auszudrücken: Ein Blitz mit Leitzahl 40 bringt wesentlich mehr Druck auf die Waage als das Sonnenlicht. Natürlich direkt davor, nicht aus derselben Entfernung. Man weiß ja nie.

Verstehst du sie? Dann erklär bitte

Gruß

Stephan