Konstanz der Lichtgeschwindigkeit

  • Ich weiß, dass Thema wurde schon oft behandelt, aber ich habe vor kurzen mit einem Amerikaner gesprochen, der behauptet hat, im Labor hat man mit sehr niedrigen Temperaturen und Gasnebel das Licht bzw. seine Wellen fast anhalten können.


    Ich bin bisher davon ausgegangen, dass das Licht im Vakuum konstant ist:
    Versuchanordnung: Labor mit Vakuumröhre, darin Licht, 1 Meter Lichtweg
    1. c ist immer auf 1 Meter gerechnet konstant egal ob auf Meereshöhe
    wie auf 5000m ü.M. - wie kommt dann aber der Unterschied der
    Atomuhren zustande (diese waren nicht im Vakuum)
    2. Gleiche Versuchsanordnung aber alles auf gleicher Meereshöhe, im
    Vakuum ist es c, im extremen Gas ist es < c, so müßte es in unserer
    Erdathmosphäre auch <c sein, verschwindend geringe Abweichung, aber
    vorhanden (ob meßbar ist fraglich)?
    3. Wenn ich mit Gasen die Lichtgeschwindigkeit verändern kann, dann
    würden unsere Entfernungsmessungen zu Galaxien etc. nicht mehr
    stimmen (betrifft auch Rotverschiebung), da das All (auch
    hinsichtlich der Dunklen Materie) mit allerei Gas (in verschiedenen
    Konzentrationen) vorhanden ist?


    Habe ich einen Denkfehler bzw. hat jemand schon von diesem Versuch gehört?


    Vielen Dank für Reaktionen und cs
    stardreamer

  • Hallo,
    Du hast den entscheidenden Punkt schon selbst erwähnt:
    Die Lichtgeschwindigkeit c0 im <b>Vakuum</b> ist konstant!


    In Materie hängt die Lichtgeschwindigkeit vom Brechungsindex ab:

    Code
    c = c0 / n


    Gruß,
    Martin

  • Photonen (Lichtquanten) bewegen sich auch in einem Medium mit Lichtgeschwindigkeit. Sobald sie darin auf ein Molekül oder Atom treffen, regen sie dieses an, nach einer gewissen Zeit löst sich ein anderes Photon und fliegt weiter. Je dichter das Medium, umso später kommt das zuletzt ausgelöste Photon am anderen Ende heraus. So quasi eine Stop and Go Angelegenheit. Im Wasser ist die Durchgangsgeschwindigkeit 225 000 km/sek, gewisse Gläser reduzieren diese fast um die Hälfte.
    Die Temperatur hat einen Einfluss auf die Dichte der Materie, kalte Materie ist dichter, siehe oben.
    Im Vakuum trifft ein Photon höchst selten auf Materie und wird folglich nicht gestoppt.
    Meiner Ansicht nach kann man der Welle keine Geschwindigkeit zuordnen. Auch bei einer Geige bewegt sich die Saite nicht in Längsrichtung, sie schwingt. Meine Erklärung ist Folgende: das Photon fliegt mit c, wegen der Zeitdilatation ist es gleichzeitig am Start und am Ziel, die Welle ist sein Weg und Ausdruck seiner Energie. Hier erwarte ich Widerspruch!
    Hans

  • hoi


    und das mit dem thema atmouhr. wie will man das genau messen können mit dem licht?


    meines wissenstandes nach hängt das mit der bewegung zusammen, sprich eine a-uhr, welche fest auf der erde stationiert ist geht "anscheinend" schneller als eine a-uhr, welche man z.b. in einem flieger ein paar mal nach usa und zurück schickt. da kommt ja wieder einstein zu geltung das für bewegte materie die zeit "langsamer" vergeht als für fest stehende, wodurch ja eine "zeitreise" in die zukunft möglich wäre, nur die rückreise eben nicht ^^

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Wenn ich mit Gasen die Lichtgeschwindigkeit verändern kann, dann
    würden unsere Entfernungsmessungen zu Galaxien etc. nicht mehr
    stimmen (betrifft auch Rotverschiebung), da das All (auch
    hinsichtlich der Dunklen Materie) mit allerei Gas (in verschiedenen
    Konzentrationen) vorhanden ist?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Wenn das der Fall sein sollte, es aber nicht messbar ist, dann müsste es doch auch keine Auswirkung auf die Messungen haben. Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist immer Konstant.


    Was ich bei deiner Fragestellung nicht verstehe, du gibst als Experimentplattform eine Vakuumröhre an, sagst aber das Gas die Geschwindigkeit drosselt, obwohl Du keins verwendet hast.
    Etwas Irritiert!


    Was meinst Du denn da mit extremen Gas, extrem heiß oder kalt?


    Die einzige Methode die Lichtgeschwindigkeit kleiner Teilchen zu beeinflussen, die ich kenne, ist durch http://de.wikipedia.org/wiki/Laser-K%C3%BChlung .




    Gruß

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die einzige Methode die Lichtgeschwindigkeit kleiner Teilchen zu beeinflussen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ahja....


    Zum Ausgangspost:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">1. c ist immer auf 1 Meter gerechnet konstant egal ob auf Meereshöhe
    wie auf 5000m ü.M. - wie kommt dann aber der Unterschied der
    Atomuhren zustande (diese waren nicht im Vakuum)
    2. Gleiche Versuchsanordnung aber alles auf gleicher Meereshöhe, im
    Vakuum ist es c, im extremen Gas ist es &lt; c, so müßte es in unserer
    Erdathmosphäre auch &lt;c sein, verschwindend geringe Abweichung, aber
    vorhanden (ob meßbar ist fraglich)?
    3. Wenn ich mit Gasen die Lichtgeschwindigkeit verändern kann, dann
    würden unsere Entfernungsmessungen zu Galaxien etc. nicht mehr
    stimmen (betrifft auch Rotverschiebung), da das All (auch
    hinsichtlich der Dunklen Materie) mit allerei Gas (in verschiedenen
    Konzentrationen) vorhanden ist?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Es ist ein allgemeines Gesetz, daß die Lichtgeschwindigkeit in Materie immer geringer ist als im Vakuum. Das ist durch den Brechungsindex sichtbar. In Gasen ist die L. abhängig von vielen Faktoren. Auch von der Temperatur. Sichtbar besonders in der Wüste, wo es durch diese Unterschiede zu Fatamorganen kommt. Zudem: die Frequenz (also die Farbe des Lichts!) wird dadurch nicht verändert.


    Gruß


    ullrich

  • Ein weiteres Beispiel zur Lichtgeschwindigkeit.


    Ein Laserstrahl, von der Erde zum Mond, benötigt für die Wegstrecke insgesammt 2,5 Sekunde.


    Wenn auf der Erde die Geschwindigkeit mitgemessen wird und der Laserstrahl nach 2,5 Sekunden wieder hier gemessen wird, dann lag auf seinem Weg keine Geschwindigkeitsveränderung vor, heißt, die Erdatmosphäre hat also keinen Einfluss auf die Lichtgeschwindigkeit.


    Der Laserstrahl hat für den Hinweg 1,25 Sekunde gebraucht und auch wieder 1,25 Sekunde für seinen Rückweg zur Erde


    Mehr dazu:
    http://www.weltderphysik.de/de/1513.php


    Man spricht bei Geschwindigkeiten im Vakuum übrigens auch daher von Vakuumgeschwindigkeit!

  • Der Herr Profilneurotiker weiß es mal wieder besser, ohne aber von dem Stoff die notwendigen Grundlagen zu beherrschen. Die Laufzeit in der Erdatmosphäre ist nur a) sehr kurz wegen der geringen Distanz und b) nur sehr geringfügig länger als es im Vakuum der Fall wäre, nämlich 1,000292 in Meereshöhe. Bei einer angenommen Wirkungsdicke der Luft von 100km (in Wirklichkeit ist sie kleiner, da der Brechungsindex nach oben hin gegen 1 strebt) ergibt sich eine Laufzeitverlängerung um den Faktor 1,0000000758, was zu einem Entfernungsfehler von maximal 29,2 m bei der Messung der Mondentfernung führt.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Ullrich</i>
    <br />Der Herr Profilneurotiker weiß es mal wieder besser, ohne aber von dem Stoff die notwendigen Grundlagen zu beherrschen. Die Laufzeit in der Erdatmosphäre ist nur a) sehr kurz wegen der geringen Distanz und b) nur sehr geringfügig länger als es im Vakuum der Fall wäre, nämlich 1,000292 in Meereshöhe. Bei einer angenommen Wirkungsdicke der Luft von 100km (in Wirklichkeit ist sie kleiner, da der Brechungsindex nach oben hin gegen 1 strebt) ergibt sich eine Laufzeitverlängerung um den Faktor 1,0000000758, was zu einem Entfernungsfehler von maximal 29,2 m bei der Messung der Mondentfernung führt.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    OK, dann nehme ich meine Aussage zurück! [B)]
    Das mit dem Profitneurotiker will ich jetzt auch hier mal wieder von Dir überhört haben!

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das mit dem Profitneurotiker<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Es drängt sich halt auf, wenn jemand ohne Fachkenntnisse Seitenweise Text absondert. Zudem sollte auch das Lesen gelernt sein. Ich schrieb nirgends etwas von Profit...

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Ullrich</i>
    <br /><blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das mit dem Profitneurotiker<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Es drängt sich halt auf, wenn jemand ohne Fachkenntnisse Seitenweise Text absondert. Zudem sollte auch das Lesen gelernt sein. Ich schrieb nirgends etwas von Profit...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Man kann aber auch sachlich dabei bleiben wenn etwas mal nicht korrekt ist, was geschrieben wurde, auch wenn es sich dabei um grundlegenden Stoff handelt! Meinst Du nicht auch?


    Wie gesagt, das mit der Erdatmosphäre nehme ich zurück und lesen kann ich auch sehr gut. Dass man sich hier auch noch für jeden Rechtschreibfehler rechtfertigen muss, wusste ich nicht.


    Sei es drum...

  • Hallo Ullrich,


    Wenn hier schon einiges an Unwissen gepostet wird, dann gebe ich jetzt auch mal meines zum Besten [:D]


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es ist ein allgemeines Gesetz, daß die Lichtgeschwindigkeit in Materie immer geringer ist als im Vakuum.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das ist so nicht richtig. Siehe Caesium.


    Gruß Thomas

  • Ohh je, Thomas, legt Dich am besten nicht mit Ullrich an.
    Möglicherweise verfolgt er Dich sonst auch noch zu anderen Seiten.


    Hä, Ullrich, wir haben doch wohl keinen Storker unter uns?


    Laß das also bitte sein, ebenso Deine Komplexe lassen zu wünschen übrig!!!



    Sehr verärgert darüber!


    Grüßt

  • (==&gt;)Thomas: Neee, anlegen will ich mich mit niemanden (kann ich mir auch nicht erlauben [;)]), ich wollte nur auf einen Umstand hinweisen den Ullrich u.U. übersehen hat.


    Ich möchte dich auch bitten, deine persönliche Fede mit Ullrich nicht hier im Forum auszutragen. Sowas wie dein letztes Posting will hier bestimmt niemand sehen.


    (==&gt;)Nico: hab ich was überlesen? Da steht ja nur, dass es sich bei dem Experiment um einen Messfehler handelt. Ändert doch nichts dran, das Caesium einen Brechungsindex &lt; 1 hat!?


    Gruß Thomas

  • Hast ja Recht, Thomas.
    Mein Ärger gehört hier genauso wenig rein wie irgendeine Unterstellung!



    Zum Thema Müdes Licht gibt es ja zum Glück auch eine Sendung von br-online. Und wer könnte uns hier wohl verständlicher erklären, wenn es um die Frage geht: "Wird Licht müde?"


    http://www.br-online.de/cgi-bi…a/centauri/v/&f=020317.rm


    Natürlich ein "Professor Lesch"!
    Aufnahme vom: Archiv 2002 17.03.02 "Wird Licht müde?"


    Gruß

  • Hallo Nico,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich wollte auch nicht behaupten, dass der Brechungsindex von Cäsium nicht kleiner als 1 ist, sondern einfach nur auf das Experiment hinweisen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ist schon ok.


    Caesium war aber vor dem Experiment schon des öfteren in den Schlagzeilen, eben wegen seiner Brechzahl und der daraus resultierenden höheren Lichtgeschwindigkeit als im Vakuum.


    Gruß Thomas

  • (==&gt;) Thomas: vielen Dank für das nette Video von Harald Lesch... echt schön zu sehen, wie er sich über so "Pseudo Wissenschaftler" aufregt... und ich kann ihm einfach nur zustimmen!!


    zum Thema Caesium hab ich einen recht interessanten Artikel gefunden. Dort wird es doch ziemlich klar finde ich:
    http://www.wissenschaftwissen.de/Physik2.html
    lasst euch nicht abschrecken von anfänglichen Verwirrungen. Wenn ihr den ganzen Artikel lest, dann ist er sehr einleuchtend ;)


    Liebe Grüße
    Simon

  • Hallo


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Photonen (Lichtquanten) bewegen sich auch in einem Medium mit Lichtgeschwindigkeit. Sobald sie darin auf ein Molekül oder Atom treffen, regen sie dieses an, nach einer gewissen Zeit löst sich ein anderes Photon und fliegt weiter. Je dichter das Medium, umso später kommt das zuletzt ausgelöste Photon am anderen Ende heraus. So quasi eine Stop and Go Angelegenheit.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Stimmt das überhaupt? Hört sich für mich eher wie die Beschreibung der Fluoreszenz an. Atome können meines Wissens nur mit Licht einer oder mehrerer bestimmter Frequenzen angeregt werden und strahlen dann auch nur Licht mit diesen Frequenzen ab und das auch noch in eine zufällige Richtung.
    Die Verlangsamung muß also auf anderen Weg zustande kommen.


    Bei Wikipedia steht leider nichts drüber. Dort wird sogar behauptet dass es Stoffe mit negativem Brechungsindex tatsächlich gibt. Ich denke, das ist falsch, weil der Brechungsindex laut der Formel n=c0/c niemals kleiner als 1 sein kann. Und wenn er negativ wäre, müsste das Licht doch wie von einem Spiegel zurückreflektiert werden weil c nach der Formel negativ sein müsste.
    Begründung beim Wkipedia-Eintrag für Caesium:


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    steht in völligem Einklang mit der speziellen Relativitätstheorie, da weder Materie noch Information übertragen wird.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Information kann man doch mit Elektromagnetischen Wellen wie Licht und Funkwellen übertragen. Wofür gibts Glasfaserkabel?


    Sollte ich etwas falsches geschrieben haben lasse mich sehr gerne eines Besseren belehren. Nach meinem Wissensstand kann da aber was nicht stimmen.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">1. c ist immer auf 1 Meter gerechnet konstant egal ob auf Meereshöhe
    wie auf 5000m ü.M. - wie kommt dann aber der Unterschied der
    Atomuhren zustande (diese waren nicht im Vakuum)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der Unterschied müsste von der Unterschiedlichen Gravitation herkommen. Sie ist auf Meereshöhe stärker und auf 5000m schwächer. In einem stärkeren Gravitationsfeld laufen Uhren langsamer.


    Gruß
    Michael

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