Einfache Frage zu Photonen



  • Hi!

    Ich hab mal eine ganz einfache Frage (denk ich mal). Wenn ich die Formel

    E = m*c²

    nehme und ich weiß, dass c konstant bleibt, da Photonen immer nur mit Lichtgeschwindigkeit fliegen, muss doch m dynamisch sein, oder?

    Weil die Energie eines Photons kann sich ja ändern. Aber bleibt die Masse eines Photons denn nicht immer gleich?

    Würde mich super über anworten freuen, weil ich an dem Punkt einfach nicht weiter komme. 😞

    MfG,

    EnERgYzEr



  • ich behaupte jetzt einfach mal, dass das keine einfache frage ist 😃
    in prinzip hat ein photon ja keine masse...
    dazu aus der wikipedia

    Die Energie eines Photons berechnet sich nach E = hν, h ist das Plancksche Wirkungsquantum, ν die Frequenz eines Photons

    für objekte mit masse ist es übringens so, dass sich masse zusammen mit ihrer geschwindigkeit ändert (sofern man sich nicht im inertialsystem des objekts befindet).
    der faktor an der masse ist dann der lorenzfaktor... google sollte da gut drüber bescheid wissen.



  • Aber wenn m=0, dann macht die Formel auch keinen Sinn 😕

    Ich schreib morgen eine Klausur und ich möchte die Sache halt möglichst verstehen und nicht nur die Aufgaben rechnen können. Brauchen tu ichs nicht für die Klausur aber ich fühl mich wohler, wenn ichs verstehe 🙂



  • japro schrieb:

    für objekte mit masse ist es übringens so, dass sich masse zusammen mit ihrer geschwindigkeit ändert (sofern man sich nicht im inertialsystem des objekts befindet).
    der faktor an der masse ist dann der lorenzfaktor... google sollte da gut drüber bescheid wissen.

    das weiß ich - nennt sich bei uns dynamische masse 🙂



  • hmm, mit E=m*c^2 berechnet man ja die ruhenergie eines teilchens. was bitte solle in photon für eine ruheenergie haben. photonen ruhen quasi per definition nicht. wenn m=0 ist dann ist halt auch die ruheenergie des photons =0. warum soll das nicht möglich sein. ein objekt das sich nicht bewegt hat auch keine kinetische energie, trotzdem macht die formel für die kinetische energie noch sinn.



  • Ah! d.h. E=mc² nur für die Ruheenenergie!

    Hast du ein Beispiel für die Sache, dass man die Formel für die kin. Energie nutzen kann? 🤡



  • naja, beim photon macht natürlich auch die kinetische energie nicht viel sinn. aber genau deshalb hat man die formel für die energie des photons.
    E=m*c^2 kann ja auch als mass energie äquivalenz betrachtet werden, das heisst aber nicht, dass wo energie ist automatisch auch masse sein muss. in beschleunigern hat man ja dann solche lustigen effekte wie z.b. dass man massen aufeinanderstossen lässt. das resultat der kollision hat dann weniger masse aber dafür hat man ein zwei photonen (die unter umständen verdammt viel energie haben). diese energiereichen photonen können später aber wieder verschwinden und dafür bekommt man wieder ein par massereiche teilchen etc.



  • Erst einmal ein großes DANKESCHÖN! 👍

    Eine Frage hab ich aber noch: Ich hab hier eine Rechung bei der die Formel auf ein Elektron angewendet wurde. Mich wundert, dass man diese dort anwenden kann, da

    1. Das Elektron langsamer fliegt als c (in der Aufgabe)
    2. Ein Elektron nicht mit c fliegen kann (dyn. Masse)

    Oder ist es einfach nur so, dass das c in der Gleichung _nicht_ bedeutet, dass das Objekt auch mit c fliegen muss?



  • EnERgYzEr schrieb:

    Oder ist es einfach nur so, dass das c in der Gleichung _nicht_ bedeutet, dass das Objekt auch mit c fliegen muss?

    genau so ist es.



  • DAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAANNNNNNNNNNNNNNNKEEEEEEEEEE!!

    Das war der Haken an der Sache! ⚠ 🙂

    Jetzt kann ich mich beruhigt ins Bett legen!!!

    Als Dank bekommst du auch einen Witz von Daniels Site: 😃

    C/C++: Die Sprache heißt nicht C/C++, sondern das sind zwei verschiedene, aber sie sind so ähnlich wie Windows 95 und 98.



  • japro schrieb:

    E=m*c^2 kann ja auch als mass energie äquivalenz betrachtet werden, das heisst aber nicht, dass wo energie ist automatisch auch masse sein muss.

    hä? das ist doch das naheliegendste, jeder kann ohne ahnung von physik sehen, daß c^2 eine konstante ist und eine proportionalität zwischen energie und masse beschreibt. die energie entspricht einer masse, und da die masse dynamisch ist, hängt dann auch die energie von der geschwindigkeit ab,
    nochmal: diese zeile da bedeutet einfach, daß energie und masse zueinander proportional sind, sonst nix.
    mit m is die dynamische masse gemeint, und bei einem photon kann man die ja nicht ausrechnen- wie auch?



  • Ein Photon hat IMHO die Masse m = h*f/c^2
    Es hat nur keine Ruhemasse. Aber in Bewegung hat es eine Energie und muss folglich auch eine Masse haben.



  • EnERgYzEr schrieb:

    Weil die Energie eines Photons kann sich ja ändern.

    Wie? Wo soll denn die Energieänderung herkommen oder hinverschwinden?

    Man sollte bei dieser ganzen Thematik immer dran denken, dass das alles nur Modellvorstellungen sind, die zum einen mit der Realität häufig nur sehr wenig gemein haben und zum anderen auch nur eine sehr beschränkte Gültigkeit besitzen.
    Photonen haben eine Ruhemasse von 0 kg. Aber da sie ja eine Form von Energie sind, kann man ihnen eine Masse zuschreiben, laut Einstein. Doch da sollte dann die Frage aufkommen, ob diese "Massen" sich auch gegenseitig anziehen, bzw. den Raum krümmen.



  • japro schrieb:

    hmm, mit E=m*c^2 berechnet man ja die ruhenergie eines teilchens.

    Mit E=m*c^2 berechnet man ne ganze Menge. Die Ruheenergie berechnest du damit nur dann, wenn m die Ruhemasse ist. m kann aber auch etwas ganz anderes sein. E ist zum Beispiel eine Massendifferenz, wenn man mit dieser Formel ausrechnen möchte, wieviel Energie bei einer Kernfusion frei wird.



  • ---



  • Gregor schrieb:

    E ist zum Beispiel eine Massendifferenz, wenn man mit dieser Formel ausrechnen möchte, wieviel Energie bei einer Kernfusion frei wird.

    Meinst du nicht eher eine Energiedifferenz? Die Massendifferenz sollte man doch vielleicht besser mit Δm bezeichnen. Die Energiedifferenz übrigens auch lieber mit ΔE.



  • Jan schrieb:

    EnERgYzEr schrieb:

    Weil die Energie eines Photons kann sich ja ändern.

    Wie? Wo soll denn die Energieänderung herkommen oder hinverschwinden?

    potentielle energie z.b. -- hatten wir auf jeden fall mal eine aufgabe.

    die klausur hab ich übrigens gut überstanden - sogar ganz ohne E=mc² 😉



  • EnERgYzEr schrieb:

    potentielle energie z.b. -- hatten wir auf jeden fall mal eine aufgabe.

    Potentielle Energie bei Photonen?



  • Jan schrieb:

    EnERgYzEr schrieb:

    potentielle energie z.b. -- hatten wir auf jeden fall mal eine aufgabe.

    Potentielle Energie bei Photonen?

    yup - wir hatten ne aufgabe (ist glaube ich ein bekanntes experiment), wo photonen nach oben geschossen werden (weiß jetzt micht mehr was für strahlung).

    in einer höhe von 45m wurde dann die strahlung aufgefangen und gemessen. ergebniss: die frequenz hat abgenommen. die "verlorene" energie ist zu potentieller energie geworden.


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