Beiträge von quilty im Thema „Lichtdruck durch Photonenimpuls?“

genau.

Ein Laserpointer wär nicht meine erste Wahl, wenn ich den Lichtdruck messen will.

Einfach mal mit nem Blitz vor ein dünnes Blech und ein dünnes schwarzes Blech knallen, dann merkt ihr was.

Das deute ich so:

endlich mal Schnee in den Alpen

Und: Zeit für Indoor-Astronomie. oder das alte Blitzgerät.

Indoor-Astronomie oder auch -Meteorologie kann man machen, wenn die Tuben sehr groß werden.

Wie im alten Flughafen Tempelhof. Bei schlechtem Wetter flogen die drinnen.

Zitat von Ullrich

Ich habe jetzt keine Lust, alles durchzulesen. Aber: Die 2Ah bei 1,2V haben genau nichts mit der Blitzenergie eines einzelnen Blitzes zu tun. Diese ergibt sich einzig und allein aus Kapazität und Ladespannung des Elkos. Nach der Formel W=1/2*C*U². Üblicherweise (lässt sich auch hinreichend genau im Kopf rechnen) werden die C's auf 320 V geladen, das Quadrat ist dann etwa 100.000. Multipliziert mit z.B. 1000µF Kapazität ergibt sich 50Ws bzw J. Wieviele Blitze man mit einer Akkuladung erzielt, hängt dann nur noch vom Wirkungsgrad der Kette Akku - Elektronik - Übertrager - Elko ab.

Das ist jetzt auch ne Antwort. Die Daten weiß ich nicht, sondern nur dass man eben mit 2Ah ca. 20 mal in ca. 30 s aufladen konnte. Und das diese Ladezeit mit zunehmender Entladung der Ni-Cd-Akkus kaum länger wurde.

Zitat von CD123

Genau so ist es! Wenn ich mir den CT 64 direkt auf das Hosenbein geballert habe, gab es auch einen Knall und es stieg sogar ein wenig Dampf auf, von der Feuchtigkeit im Stoff.

Deshalb ist der Lampenkopf des Blitzgeräts auch nicht luftdicht.

An Dampf kann ich mich auch erinnern.

Haben wir ja schon gesehen, der Lichtdruck ist durchaus messbar.

Und alles ok mit dem Blitz. Nur der knallt vor die blanke Seite wesentlich stärker als vor die schwarze. Ich hab das damals so oft gemacht, dass ich mich genau erinnere. Das letzte Problem der Physik

Da fällt mir gerade ein: vor ein blankes Blech war der Knall am stärksten. Aber ob ich tatsächlich die andere Seite schwarz gemalt habe, bin ich nicht mehr sicher.

Wenn es ein anderer schwarzer Überzug war, kann das auch ein hochfrequenter Schallknall sein (eine Tautologie)? Dass also die schwarze Fläche die Druckwelle teilweise absorbiert? Ich brauch wohl mal wieder son Blitzgerät.

Zitat von stefan-h

hier findest du alle Frage erklärt- https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtm%C3%BChle

Danke. Das erklärt Vieles aber nicht alles.

Es gibt also ein Optimum für den Druck von 1,3 Pa, und eine mittlere frei Weglänge von ca. 1 mm. Und sie kann sich tatsächlich falsch rum drehen.

Was nicht erklärt wird sind die Beobachtungen bei Normaldruck und Blitzgerät.

Eben nicht. und eben auch stark reduziert, wenn die Lasagneschale schwarz ist. Durch son schwares Tape kommt wenig druch.

Zitat von PolariZ4

Das war mein Ansatz, solange "Luft"-Druckwelle und Licht-Impuls nicht gegeneinander getrennt "gemessen, gefühlt" werden, ist keine Aussage möglich was in deinem Experiment die Membran bewegte.

Die Mehrheit hier im sagt, dieser Druckunterschied durch verschiedene Oberflächentemperaturen sei der einzig wirksame Effekt. Ich bin da noch nicht ganz sicher.

Aber wenn das so ist, müsste die Mühle sich kurzzeitig andersrum drehen. Wenigstens, wenn man die Möglichkeit hat, sie im Moment der Verdunkelung zu stoppen und dann sofort frei laufen lässt.

random Walk für die Aktienkurse? Was gibts dann da zu studieren? Genauso wie Wetterkunde: Wenn es regnet im Mai ist der April vorbei.

Den gibts natürlich auch bei Gasen und sogar Polymeren. Funzt bei einzelnen Aspekten sogar ziemlich gut, ohne den den Platzbedarf der Moleküle zu berücksichtigen.

Im Ernst. Worum es hier geht ist wohl für den Physiker ziemlich trivial, oder sollte es sein.

Wenn aber so Dreisatzrechnungen falsch sind, weil die Größenordnungen nicht stimmen (ich) oder nicht nachvollzogen werden und dann lieber auf Glauben und Hörensagen umgeschaltet wird (andere), oder wie gesehen beides zusammen, wird es schwer. Und dann stell dir mal die echten Probleme vor, die wir zu lösen haben! Da seh ich schwarz.

Gruß

Stephan

Zitat von nemausa

nein, ohne Licht wird das Teil immer langsamer und bleibt nach einigen Sekunden stehen.

Gruß

Ronny

Das wurde hier behauptet, das sei möglich, mit nur etwas Verständnis von der Physik. Kann aber sein, dass das wirklich an der Konstruktion liegt, nämlich wie gut beide Seiten gegeneinander isoliert sind. Das wär spannend, genauer zu wissen

Hallo Volker

ich hab auch nicht Physik studiert, aber solche einfachen Experimente gemacht, offenbar anders als manche Physiker.

Dass nicht die gesamte Leistung in Licht umgewandelt, hab ich doch mit dem Wirkungsgrad berücksichtigt.

Die Rechnung ist so einfach, dass sie jeder mit Mittelschulabschluss nachvollziehen könnte. Da muss man doch nicht mit Glauben operieren, wie unten tust!

Zum wiederholten mal: Keine Lasagneschale, sondern ein kleines Stück Blech der Dicke von Lasagneschalen (vielleicht war es eine)

Mit der Luftdruckwelle hatte ich auch schon erwogen, vor 35 Jahren. Die erklärt aber nicht, warum das blanke Metall viel stärker knallt als eine schwarze Fläche.

(knallen tut übrigens die ganze Lasagneschale besser als ein kleines Stück, will man aber eine Bewegung sehen, ist natürlich ein kleines Stück richtig.)

Gruß

Stephan

Wenn übrigens die vier Akkus parallel laden, fließen in jedem nur 3 A, das ist vielleicht realistisch.

Christoph,

ist völlig ok. Und ich bin mir ziemlich sicher, was Kraft ist (und wo sie fehlt und Impuls. Wichtiger wär mir, wenn in der Abschätzung ein grober Fehler ist wie eine fehlende Zehnerpotenz oder so.)

Gruß

Stephan

Wieso meinst du, ich wüsste nicht, was Impuls bedeutet? Ich kann mir keine Kraft vorstellen, die nur ein paar ms dauert. Das ist nämlich ein Impuls.

Eine Kraft mag über eine so kurze Zeitspanne existieren, sie ist aber nicht direkt erfahrbar, sondern nur als Impuls.

Und deswegen ist es nicht sinnvoll, in diesem Zusammenhang dem Druck oder die Kraft zu nehmen (die sowiso nicht bekannt sind wegen der unbekannten Dauer),

Und natürlich geht das so einfach mit der Reißzwecke. Es geht nicht um exakt zu messen sondern um das Gefühl, wie sich 10 hoch -4 kgm/s anfühlen. Für den Impuls brauche ich gerade keine Einwirkdauer, für irgendeine Kraft bräuchte ich sie. Merkst du langsam, warum hier der Impuls die sinnlich erfahrbare und vor allem auch abschätzbare Größe ist? Dieses Gefühl ist jedenfalls viel intensiver als das Gewicht von 0,2g. Momentan scheint mir, ich weiß besser als du, was ein Impuls in der Größe ist. Und die 1,5 Zehnerpotenz Abstand, die zum Blitzimpuls fehlt, hab ich dir ja auch schon beschrieben. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, sind das nicht "meist einige Zehnerpotenzen" sondern eben 1,5.

Einfach mal ausprobieren, Du kannst auch auf ein kleines Blech blitzen (und dich offenbar wundern, wie stark der Knall ist). Der ist jedenfalls nicht zu vernachlässigen.

Und, plötzlich abgeschattet, dreht das Radiometer andersum?

Gruß

Stephan

PS: Was machst du eigentlich, wenn du das Gewicht eines leichten Gegenstandes schätzen sollst? leicht hochwerfen machen die Meisten. Warum wohl, weil der Impuls besser erfahrbar ist als das Gewicht. Und natürlich, weil jede Reizänderung leichter wahrgenommen wird als ein konstanter Reiz (Druck). Jetzt könntest du natürlich sagen, dadurch erzeuge ich kurzzeitig eine besonders hohe Kraft. Dann frage ich: Wie schwer war denn die Zwecke in genau dem Moment? Also mit welcher Kraft hat sie gedrückt, als sie auf die Hand gefallen ist? Das kann keiner sagen, wohl aber die integrale Abschätzung, nämlich den Impuls, der wird automatisch mit der Fallhöhe verwurstet und ergibt eine Masse.

Das ist Naturgesetz: F= dp/dt oder p= Integral Fdt

Ich hab den Impuls auch nicht in Grad angegeben, nur die Richtungsänderung um 180° (wegen dir mal 0,8 und damit ist die Richtungsstreuung genügend berücksichtigt für eine Abschätzung)

Radiometer: Du hast eins? Super. Ist das echt Glimmer oder Blech, woraus die Flügel bestehen?

Und: Normal dreht der sich also mit der schwarzen Seite weg vom Licht (dafür der Lucifugus, Bewohner der Schattenseite :-). Was passiert, wenn du plötzlich abschattest? Dreht der sich kurz anders rum?

Hast du n Blitz? Knall mal kurz drauf, so dicht wie möglich, auf beide Seiten, was macht der? (Was macht der Blitz an der Glasfläche?)

Gruß

Stephan

PS: Weil du also in der Welt des Lichts spionieren willst, tust dich mit Lucifer zusammen, mit Phosphor und Schwefel

Ich bin doch ne Mimose

Was du ansetzt, ist ok, Ich hab als Impuls 10 hoch -27 kgm/s genommen und mit 3,3 mal 10 hoch 20 Photonen gerechnet.

Aber beim Druck mach ich nicht mit, weil ich überhaupt nicht weiß, wie lang der Impuls ist.

Nochmal: Bei so kurzer Zeit kann ich mir nur einen Impuls aber keinen Druck vorstellen. Und die Photonen kommen nicht auf die Lasagneform, ich bin ordentlich. Sie kommen auf eine Fläche von 4x6 cm oder so. Aber die Fläche brauch ich nicht, weil ich ja den Impuls hab.

Wie gesagt, 3,3 x 10 hoch +7 () . die Zwecke aus 1 cm Höhe hat 10 hoch -4 (). Das kann ich mir vorstellen. Und auch, dass ich noch ein Zehntel hören und spüren kann,

Dann bleibt noch immer 1,5 Zehnerpotenz bis zur direkten Erfahrung. Mit dieser Lücke muss ich klarkommen.

Aber der Lichtimpuls ist messbar. Der von mir beschriebene Effekt muss aber wahrscheinlich anders erklärt werden.

Gruß

Stephan

Hallo Christoph,

Beim Radiometer geht es nicht um Impulsänderung. (außer die durch Delta T). Druck ist Impuls pro Zeit und Fläche, so entsteht er.

Wenn du Impulsänderung durch delta T meinst, das hab ich einfach über den erhöhten Druck makroskopisch berücksichtigt.

Und die Blitzleistung hab ich fallengelassen. Wie gesagt, weil ich seine Dauer nicht kenne und nicht brauche, Deshalb der Impuls über die Energie und die Zahl der Photonen, abgeschätzt, aber wo unsauber? Am unsichersten ist der Wirkungsgrad des Blitzes. Das Licht wird zum Großteil direkt reflektiert, das wurde schon andernorts ermittelt.

Und der Impuls ist ja minimal, 3,3 x 10 hoch -7 kgm/s. Und den Druck brauche ich nicht und will ihn auch nicht, weil ich mir darunter nix vorstellen kann, wenn der innerhalb weniger Millisekunden ansteht. (Die Leistung innerhalb dieser Zeit ist übrigens enorm, aber unerheblich, weil sie im nächsten Sekundenbruchteil wieder weg ist)

Ich hab die Zahl der Photonen abgeschätzt und daraus den Impuls. Bei 10% Wirkungsgrad kommt die Hälfte raus.

Es ist ein elastischer Stoß, siehe oben und die Hauptsächliche Impulsänderung ist irgendwo zwischen 130 und 230 Grad. Wenn du willst, kannst du ja noch n Faktor 0,8 nehmen.

Gruß

Stephan

im übrigen, als Lucifugus, frag ich mich sowieso, woher du Photonen kennst.

Zitat von Lucifugus

Servus quilty,

was soll das sein: Impuls durch die Teilchen? Meinst du die Teilchenanzahl?

Impuls ist das Produkt aus Masse (eines Teilchens) mal Geschwindigkeit (des Teilchens): p = m * v

Kommt es zum (sagen wir mal vollkommen elastischen) Stoß zweier Teilchen, dann kann man, wenn man die Geschwindigkeiten und die Impulse der beiden Teilchen kennt (also Geschwindigkeit und Masse kennt), mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes und des Impulserhaltungssatzes die Geschwindigkeiten und damit auch Impulse der Teilchen nach dem Stoß berechnen. Eins der beiden Teilchen kann sehr schwer sein und zu Beginn ruhen, das andere sehr leicht sein und sich auf das schwere zubewegen. Dann sieht es so aus, als würde das leichte Teilchen nur reflektiert werden, aber das schwere Teilchen wird dennoch eine Geschwindigkeitsänderung erfahren. Der Gesamtimpuls bleibt aber immer gleich, vor und nach dem Stoß.

Was du vermutlich meinst, ist die durchschnittliche Anzahl an Stößen auf eine Fläche A eine großen Objekts pro Zeit. Dafür musst du wissen, wie viele Teilchen pro Sekunde auf die Fläche A des großen Objekts treffen. Wenn alle Teilchen gleich schnell sind bzw. man eine durchschnittliche Geschwindigkeit senkrecht auf die Fläche A angeben kann, dann kann man die Impulse der Teilchen auch aufaddieren und so tun, als würde nur ein "großes, addiertes" Teilchen die Oberfläche treffen, würden alle gleichzeitig auftreffen. Durch jeden Stoß wird die Geschwindigkeit des getroffenen Objekts geändert. Man kann also eine Geschwingkeitsänderung feststellen. Darauf kann man dann die beschleunigende Kraft berechnen. actio gegengleich reactio (beim Stoß zweier Teilchen, solange sie wechselwirken, daher für beide Kräfte gleiche Wirkdauer delta t). Eindimensional sieht das dann so aus:

F_1->2 = - F_2->1

F₁ * delta t = m₁ * Delta v und F₂ * delta t = m₂ * delta v

Dich interessiert nur das schwere Objekt, also vereinfacht:

F * delta t = m * delta v

hast du n Stöße innerhalb des Zeitraums T, dann addieren sich ja die Wirkungen der Einzelstöße auf. Haben alle Teilchen die gleiche Masse hast du dann:

F * T = n * m * delta v (man tut so, als würde ein größeres Teilchen der Masse n mal Einzelmasse den Zeitraum T wechselwirken und dadurch beim getroffenen Objekt die Geschwindigkeitsänderung delta v auslösen.

nach F aufgelöst:

F = n * m * delta v / T = n * m * a (a ist die Beschleunigung des Objekts). Teilst du das durch die Fläche, so hast du den wirkenden (durchschnittlichen) Druck auf das Objekt durch die Stöße (wenn alles eindimsneional ist, Stöße senkrecht zur Oberfläche). Da du über Impulkse argumentierst lasse ich lieber m * delta v durch T stehen, denn m * delta v ist die Impulsänderung. Da der Impulserhaltungssatzgilt, ist die Impulsänderung auf beiden Seiten (Teilchen vs. Objekt) im Betrag gleich.

p = F / A = n* m * delta v / (A * T) = n * delta p / (A * T)

Der Druck ist die Impulsänderung eines Stoßes mal die Anzahl der Stöße innerhalb des Zeitraums T auf die Fläche A geteilt durch die Fläche mal des Zeitraums T

Wo ist der Druck hier "Impuls durch Teilchen"?

Nichtsdestotrotz ist auch die Addition aller Einzelstöße deines Blitzlichts viel viel zu gering, als dass du die Wirkung spüren könntest. Sonst könntest du wie gesagt als neue Sportart Sonnenlichsurfen einführen. Wenn du es schon bei einer kleinen Fläche spüren kannst, dann mach die Fläche groß und ab geht die Post! Geht aber nicht.

Vergiss bitte, dass die auftreffenden Photonen eine spürbare Impulsänderung der Lassagneform bewirken.

Liebe Grüße,

Christoph

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Der Druck ist Impuls pro Teilchen mal Teilchen pro Zeit und Fläche. Makroskopisch einfach Kraft pro Fläche. F=dp/dt

Wie groß der Impuls meines Blitzes ist, hab ich doch oben ausgerechnet (wenn ich mich nicht vertan hab). Da bleibe ich lieber beim Impuls, denn für den Druck müsste ich die Blitzdauer kennen. Außerdem nehme ich eindeutig Impuls und nicht Druck wahr. Druck ist eigentlich nur makroskopisch sinnvoll (dafür darf die mittlere freie Weglänge nicht zu groß werden), und das gilt auch für die Zeit. Fdt ist ein Kraftstoß, ein Impuls dp. Wird dt zu kurz, kann man sich so eine Kraft kaum mehr vorstellen, Beispiel: Billardkugel

Keine Ahnung, welche Kraft da wirkt, eine Betrachtung des Impulses ist meist bequemer. Außer, du willst z.B. wissen, ob ein Zündplättchen dazwischen zünden kann oder so,

Aber hier geht es ja nicht um Molekularereignisse sondern um den Druck. (beim Radiometer, beim Blitz um Impuls, da intuitiver)

hab ich doch schon gesagt. 2 Ah bei 1,2 V. Sind 8640 J. Durch 20 (Blitze pro Ladung) gibt 400 J.

Jetzt hab ich wieder n kleines Nebenproblem. Son Blitz zieht viel Strom. Deswegen haben die Zink-Kohle Batterien auch regelmäßig gekocht, eigentlich total ungeeignet.

Aber mit NickelCadmium, die können Strom ab. Ich erinnere mich, dass es ungefähr 30 s brauchte für eine Vollladung.

7200 As in 30 Sekunden aufgeladen, durch 20, das wären 12 A. Also, kann so viel sein durch die Akkus?. Aber da seh ich momentan wieder den Fehler nicht. Ich meine, damals wär ich auf ca. 1 Ampere gekommen, also ein Zehntel.

Weil dus mit der Druckdifferenz am leichtesten ausrechnen kannst. Impuls durch die Teilchen, die machen den Druck. Und den braucht man am Ende, (Kraft pro Fläche) um auf die 0,02 g zu kommen. Damit man sich das vorstellen kann.

Du kannst auch die Teilchen einzeln nehmen mit ihren Geschwindigkeiten, ist aber komplizierter.*

Weiter in der Rechnerei: Hatte ich 400 J pro Blitz gesagt?

Nehmen wir mal einen Wirkungsgrad von 20% an, (den kenn ich wirklich nicht), hat jeder Blitz 100 J. Das gibt, bei 3 eV pro Photon 3,3 x 10 hoch 20 Photonen

Impuls pro Photon ca. 10 hoch -27 kg m/s. Damit komm ich auf 3,3 x 10 hoch -7 kgm/s Impuls des Blitzes.

Jetzt hab ich mal einen Heftzwecken (Masse 0,2 g) aus verschiedenen Höhen auf ein dünnes Blech fallen gelassen und versucht mich zu erinnern, aus welcher Höhe dieser Impuls dem erinnerten Blitzimpuls entsprach. Da kam ich so auf 1 cm. 0,44 m/s mal 0,2 g also ungefähr 10 hoch -4 kgm/s.

Da fehlen leider noch zweieinhalb Zehnerpotenzen zum Lichtimpuls.

Muss wohl auch beim Blitzgerät ein anderer Effekt sein als direkter Lichtimpuls. Wenn ich mich nicht verrechnet hab, was leider oft vorkommt

Dennoch ist der Impuls auf der reflektierenden Fläche stärker als auf der schwarzen. Das ist noch offen.

*Ich bin nicht ganz aber fast ganz sicher, dass diese Vorstellung richtig ist. Der Druck im Kolben ist irgendwas. Aber den Druck an der Oberfläche machen die Teilchen, die auf sie treffen und wieder zurück fliegen. Die mittlere freie Weglänge bei 1 Hektopascal ist ungefähr 0,1 mm, das heißt, in der Nähe der schwarzen Fläche kann sich ein Bereich mit erhöhter Temperatur ausbilden, sodass die Teilchen im Mittel sogar schneller auftreffen. So dass man einen Bereich mit höherer Temperatur (bei gleicher Teilchendichte) annehmen kann, in dem wirklich ein höherer Druck herrscht. Ob ein wesentlich höherer Druck nur deshalb ungünstig ist, weil die Luftreibung stört, muss ich noch überlegen.

Wenn man nur für das Zurückfliegen der Teilchen eine höhere Geschwindigkeit annimmt, träfe die obige Abschätzung noch immer zu, wenn man die Druckdifferenz halbiert (für geringere Drücke). Also 0,01 g auf der Fläche von 2x2 cm sind es allemal bei einem Hektopascal und 0,3° Differenz. Hängt aber ganz stark vom Druck ab und wahrscheinlich nicht ganz linear.

Zitat von Stathis

Oh, Mensch quilty, wie kann man sich nur so sehr selbst im Weg stehen. Bernd (Astro-BHO) hat doch längst in Beitrag #26 das Funktionsprinzip erklärt.

Und jetzt bitte als Bettlektüre zusätzlich diesen detaillierten Wikiartikel Lichtmühle genau durchlesen incl. ausführlicher Erklärung und experimentellen Nachweisen. Im speziellen steht dort:

- Verantwortlich für den Antrieb ist der Teilcheninpuls durch die Brownsche Molekularbewegung und nicht der Strahlungsdruck

- Der optimale Innendruck im Glaskolben wurde zu 1,3 Pascal ermittelt

- Für einen möglichst starken Effekt sind die Flügel aus möglichst schlecht wärmeleitenden Glimmer und eben nicht aus Alu.

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Das Funktionsprinzip war mir schon immer klar, allein, ich hab nicht ganz dran geglaubt.

So Radiometer mit Alu (oder Silber?) Blättchen hab ich schon öfters gesehen. Bei dem Prinzip müsste aber die Wärmeleitung (durch eine Isoschicht?) entscheidend sein.

Wie gesagt, bei 1 Kilopascal gibt es bei 0,3° Unterschied (nun nicht mehr so gering) eine Druckdifferenz von 1 Pascal, bei 1 Hektopascal dann eben 0,1 Pascal = 0,1 N/m" = 1,6x 10 hoch -4 N, also grob 0,02 g auf einer Fläche von 4x4 cm bei 1,3 Pascal. Also durchaus messbar.

Gut. Der Radiometereffekt

Zitat von Lucifugus

Servus quilty,

wie bereits geschrieben wurde: das "Knallen" ist nicht das Licht, sondern das Blitzgerät. Dass sich der "Knall" bei einer Lasagneform anders anhört als bei einer schwarten Fläche (eben? Lasagneform: mit Innenraum, Resonanzkörper usw.), kann ich mir vorstellen.

Dass du das klangliche Erlebnis mit einem haptischen verbunden hast, kann ein psychologischer Effekt sein. Könntest du mit einem Blitzgerät einen so großen Rückstoß auf ein so kleines Objekt erzeugen, dass man das "fühlen" kann, dann könntest du dem folgend einen Lichtsurfer für Sönnenlicht basteln. Zum Sonnenaufgang, wenn die Strahlung passend auf dein Sonnensegel fällt (z.B. großer Fallschirm, innen mit Alufolie ausgekleidet), dann müsstest du den nur festhalten,. dich auf Rollschuhe stellen und ab geht die Post.

Ich fürchte aber, dass das nich tklappen wird. Du kannst den Gesamtimpuls des Blitzlichtes ausrechnen. Du wirst sehen, der ist bei der geringen Lichtmenge auf eine so kleine Fläche wie eine Lasagneform sehr klein. Dass Photonen einen Impuls haben, ist aber völlig korrekt. Sie haben ja auch Masse, wenngleich ihre Ruhemasse gleich Null ist. Photonen ruhen aber eben nicht. Man kann also wirklich mit einem Sonnensegel beschleunigen. Das Segel muss aber sehr sehr groß sein und die Nutzlast, die man mit dem Segel beschleunigen will, sehr gering. Könntest du den Rückstoß des Lichts spüren, hätte man also schon längst solche Sonnensegel verwirklicht.

Liebe Grüße,

Christoph

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Hallo Christoph,

Da bin ich mir sicher. Das Blitzgerät knallt selbst auch. Aber vor allem das Blech und zwar mehr als die schwarze Seite, das hab ich damals oft ausprobiert. Und auch visualisiert. Für mich gibts da kein Vertun. Jeder, der son Gerät hat, kann es noch ausprobieren, meins ist leider kaputt. Es geht auch mit Leitzahl 15 ist aber viel schwächer, die Leitzahl geht, wenn ich mich richtig erinnere quadratisch mit der Blitzenergie. Und die ist auf dem kleinen Blech viel höher als durch die Sonnenstrahlung.

Was immer das für ein Effekt ist, er ist auf der Silberseite wesentlich größer.

Wenn jemand aus meinen 2 Ah bei 1,2 V für 20 Blitze eine andere Energie pro Blitz erhält, soll ers mir vorrechnen.

Gruß

Stephan

Die Rechnung ist ganz einfach, geht sogar im Kopp.

1 mbar ist 1 Hektopascal. 10 mbar sind ein Kilopascal. Eine Temperaturdifferenz von 0,3° (wahrscheinlich weniger) macht eine Druckdifferenz von einem Pascal. Also eine eigentlich nicht messbare Temperaturdifferenz macht viel mehr Druck als das Licht.

Da hab ich mich richtig verhauen, sorry nochmal. Wenn ich mich nicht wieder vertan habe

Den Versuch mit dem Blitzgerät versteh ich trotzdem nicht, weil da die reflektierende Seite mehr Impuls kriegt.

Zitat von stefan-h

8 Mikropascal [µPa] = 8,0×10-8 Millibar [mBar]

Rechnen mit Einheiten und physikalischen Zusammenhängen ist scheinbar nicht deine Stärke, das gilt auch für deine Berechnung der Blitzleistung

Oh ja, sorry. Echt, wie man sich so vertun konnte. Hab statt Mikro Milli genommen und noch die Hekto falsch rum gerechnet. 1 mbar ist 1 Hektopascal.

Inzwischen glaube ich auch, dass 1 Mikropascal 10 hoch -8 mbar sind.

8 davon sind schon schwerer zu messen.

Das ändert jedoch noch nichts an der Beobachtung mit dem Blitz.

Bei der Blitzenergie sehe ich noch keinen Fehler.

Zitat von Kalle66

Wenn ich es richtig überschlage, hat so ein Gasmolekül etwa zehnmillionenfach mehr Impuls als ein Photon des sichtbaren Lichts.

p_photon= hf/c = ~ 1,3 E-27 kg m/s

h = Planckkonstante 6,626 E-34 kg m²/s,

f = Frequenz (grün) = 6E+14 1/s

c = 3 E+8 m/s

P_Stickstoff = mv = ~ 1,8 E-20 kg m/s

m = 28 u = 4,6 E-23 kg

v im Feinvakuum bei Zimmertemperatur so 400 m/s

Der Rest ist eine Frage der Teilchenzahlen und inwieweit die ihren Impuls übertragen können. Bei Reflexion wäre der für Photonen doppelt so groß als bei Absorption. Das Experiment zeigt, dass die Gasmoleküle den Wettbewerb hier gewinnen, so wie damals der Eisberg gegen die Titanic gewann: Masse gewinnt.

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Dann rechne weiter. Stoßzahl bei sagen wir bei 10 mbar und die multipliziert nicht mit Impuls der N2-Moleküle sondern nur mit der Impulsdifferenz bei delta T . Wieviel wärmer ist die schwarze Seite des dünnen Alubleches? V im Feinvakuum ist übrigens dieselbe wie bei Normaldruck. Jetzt müsste man rechnen: Sonnenstrahlung auf die schwarze Fläche von soundso, und Wärmeleitung durch 1 mm Alu. Auf der Silberseite gehts nicht weiter, weil ja Vakuum ist und die Luft kaum kühlt. Und die Silberseite des Alubleches strahlt auch kaum ab.

Genau wie die Wärme da steckenbleibt und nach meiner Vorstellung kein nennenswerter Temperaturunterschied dauerhaft entstehen kann, ist die ganze Erklärung eine Sackgasse.

Die ganze Rechnerei ist schon aufwendiger. Einfacher wäre es zu rechnen: Wieviel Photonen pro Zeit kommen auf die Fläche, wieviel Impuls haben die insgesamt.

Wieviel N2-Moleküle kommen pro Zeit auf dieselbe bei 10 mbar? Und wie hoch müsste die Temperaturdifferenz zwischen beiden Seiten des Alubleches sein, damit derselbe Impuls entsteht?

Das mach ich auch wenns keiner schneller kann. Früher konnte ich sowas sofort, jetzt muss ich erst länger überlegen. Und wenn man dann noch mit falschen Drücken rechnet, siehe unten.

Zitat von stefan-h

Darf ich lachen? Der durchaus starke bekannte Blitzgerät, der Metz 60-CT4, bringt gerade mal ca. 160J, der etwas kleinere Metz 45-CT4 kommt so auf ca. 90J und die meisten Blitzgeräte liegen da noch deutlich darunter (Quelle hierzu) Ein günstiger Studioblitz fängt so bei 100J an, die größeren gehen bis ca. 300J. Und das sind Brutto-Angabe, also verbrauchte Leistung, nicht das was an Licht tatsächlich rauskommt, der Wirkungsgrad ist nämlich nicht besonders gut.

Lachen ist immer gesund. Verbrauchte Leistung: 2000 mAH bei 1,2 V verteilt auf 20 Blitze. Da komm ich auf ungefähr 400 J. Wieviel errechnest du? Den Wirkungsgrad der Blitzröhre kenn ich nicht. Ist jedenfalls wesentlich mehr auf der Waage als Sonnenlicht.

Zitat von nemausa

Hallo Stephan,

Stathis hat sich vielleicht nicht deutlich genug ausgedrückt: Deine Umrechnung von Mikropascal in mbar liegt ein paar Größenordnungen daneben!

Den Strahlungsdruck mit dem Radiometer zu messen dürfte schwierig werden. Denn der Druck, mit dem die erwärmten Luftmoleküle die schwarze Platte anstubsen, ist deutlich größer als der Strahlungsdruck.

Gruß

Ronny

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0,08 mbar, messbar oder nicht? Wieviel mbar sind nach deiner Rechnung 8 Mikropascal?