Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Weshalb soll es keine Lichtteilchen geben? Licht wir doch von Materie erzeugt und Materie besteht aus Materieteilchen (Atome und Moleküle). Da ist es doch einleuchtend, dass ein einzelnes Materieteilchen eben ein Lichtteilchen erzeugt. Alle Materie-Teilchen zusammen erzeugen dann das Licht.

Das ist weider einmal ein echter Wolfgang:
Eine vage Hypothese, eine willkürliche Schlussfolgerung und eine inhaltslose Zusammenfassung.

1) Photonen werden nicht "von Materie" erzeugt, sondern durch beschleunigte Ladungen, dies geht auf Kosten der Kinetischen Energie.
2) Photonen sind Licht im allgemeinen Sinne, also em.Wellen.

Natürlich werden Photonen von Materie erzeugt. Materie besteht ja aus Atomen, die wiederum aus geladenen Teilchen bestehen. Die Erzeugung von Photonen durch angeregte Atome geht nur zum Teil auf Kosten kinetischer Energie. Angeregte Atom- oder Molekül-Zustände enthalten auch einen Anteil an Feldenergie.
Photonen sind ein Bestandteil des Lichts. Sie können durch elektromagnetische Wellen beschrieben werden.
Aber du brauchst bei dieser eher umgangsprachlichen Erklärung gar nicht so großspurig einzuhaken. Deine Behauptung dass Photonen sich wie Kugelwellen verhalten würden, ist sowas von daneben, so dass du eher etwas kleinlauter daherkommen solltest.

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Natürlich werden Photonen von Materie erzeugt. Materie besteht ja aus Atomen, die wiederum aus geladenen Teilchen bestehen. Die Erzeugung  von Photonen durch angeregte Atome geht nur zum Teil auf Kosten kinetischer Energie. Angeregte Atom- oder Molekül-Zustände enthalten auch einen Anteil an Feldenergie.
....

 

Der Text ist super, aber ich komme irgendwie nicht so ganz mit dem Wort "erzeugen" klar. Auf mich macht dieses "erzeugen" den Eindruck, als würden da komplizierte Prozesse ablaufen, um aus verschiedenen Zutaten etwas Neues herzustellen. Aber es lässt sich ganz einfach dadurch erklären, dass Scherkräfte im Inneren dieser Gebilde das Feld zerschneiden und diese Stücke fortschleudern.

FabsOtX schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Natürlich werden Photonen von Materie erzeugt. Materie besteht ja aus Atomen, die wiederum aus geladenen Teilchen bestehen. Die Erzeugung  von Photonen durch angeregte Atome geht nur zum Teil auf Kosten kinetischer Energie. Angeregte Atom- oder Molekül-Zustände enthalten auch einen Anteil an Feldenergie.
....


 

Der Text ist super, aber ich komme irgendwie nicht so ganz mit dem Wort "erzeugen" klar. Auf mich macht dieses "erzeugen" den Eindruck, als würden da komplizierte Prozesse ablaufen, um aus verschiedenen Zutaten etwas Neues herzustellen. Aber es lässt sich ganz einfach dadurch erklären, dass Scherkräfte im Inneren dieser Gebilde das Feld zerschneiden und diese Stücke fortschleudern.

Atome und Moleküle sind schon etwas kompliziertes. Aus der Quantenmechanik wissen wir, dass sie verschiedene angeregte Zustände haben können. Meistens werden sie durch Zusammenstöße in diese angeregten Zustände versetzt. Nur sind diese angeregten Zustände jedoch nicht stabil. Das heißt, dass das Molekül oder das Atom ohne sichtbaren Auslöser spontan in den Grundzustand zurückfallen kann. Dieses Zurückfallen in den Grundzustand ist nun schon ein komplizierter Prozess, bei dem auch etwas entsteht, das es vorher nicht gegeben hat, ein Photon.
Auch in der Vorstellung wohlinformierter Quantenmechaniker ist es nicht klar, wie genau bei diesem Zurückfallen in den Grundzustand, so ein Photon entsteht. Weshalb wird die angeregte Form der Elektronenhülle beim Erzeugen einer relativ langen regelmäßigen Schwingung in die Form des Grundzustands übergeführt.
Vielleicht kann man sich das mit Niels Bohr so vorstellen, dass ein Elektron auf einer geschlossenen Bahn den Ort der Photonentstehung viele mal durchqueren muss, bis es sich wieder von seinem angeregten Zustand in den Grundzustand hinein beruhigt hat. Dieses wiederholte Vorbeischauen eines oder mehrerer Elektronen würde dann dazu passen, dass ein einzelnes Photon sehr viele Wellenlängen enthält. 
Aber bevor wieder einer schimpft, das sei reine unseriöse Spekulation, gebe ich das hier gerne zu, weil der genaue Mechanismus der Photonenentstehung ohnehin noch nicht geklärt ist.

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Das heißt, dass das Molekül oder das Atom ohne sichtbaren Auslöser spontan in den Grundzustand zurückfallen kann. Dieses Zurückfallen in den Grundzustand ist nun schon ein komplizierter Prozess, bei dem auch etwas entsteht, das es vorher nicht gegeben hat, ein Photon. ....

Der Stabile zustand eines Gebildes ist ein Gleichgewichtszustand zwischen der Ekin der beteiligten Massen und dem Feld. Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht und werden deshalb korigiert.

FabsOtX schrieb:

Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht

Unsinn.
Das Gleichgewicht ist lediglich labil, also instabil.
Die Tendenz zum energieärmsten Zustand ist nur eine Frage der Entropie.

www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/ato...physik/rydbergatome/
Denn wenn ein Elektron auf ein höheres Energieniveau springt, bleibt es in der Regel nur extrem kurz in diesem angeregten Zustand. Danach gibt es die überschüssige Energie wieder ab und kehrt in seinen Grundzustand zurück. „Normale angeregte Zustände haben Lebensdauern im Bereich von zehn Nanosekunden

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht

Unsinn.
Das Gleichgewicht ist lediglich labil, also instabil.
Die Tendenz zum energieärmsten Zustand ist nur eine Frage der Entropie.

Richtig! und die Antwort der Entropie ist auch wieder eine Frage die da Lautet:

Wo liegt im Augenblick das Gleichgewicht?

Durch vorran schreiten der Entropie singt das Level für den Gleichgewichtszustand(Stabilität) der Gebilde.

FabsOtX schrieb:

und die Antwort der Entropie ist ist auch wieder eine Frage die da Lautet:
Wo liegt im Augenblick das Gleichgewicht?

Das dachte ich für einen Moment auch, aber dem ist nicht so. Die Entropie ist nur Oneway. Das Elektron kann gar nicht ins höhere Niveau springen, ohne extern angeregt zu werden. Das ist also keine Gleichgewichtsreaktion.

Das Elektron befindet sich in jedem Energieniveau in einem labilen Gleichgewicht. Genauso wie der radioaktive Zerfall nicht bedeutet, dass radioaktive Element etwa nicht im Gleichgewicht wären.

FabsOtX schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Das heißt, dass das Molekül oder das Atom ohne sichtbaren Auslöser spontan in den Grundzustand zurückfallen kann. Dieses Zurückfallen in den Grundzustand ist nun schon ein komplizierter Prozess, bei dem auch etwas entsteht, das es vorher nicht gegeben hat, ein Photon. ....

Der Stabile zustand eines Gebildes ist ein Gleichgewichtszustand zwischen der Ekin der beteiligten Massen und dem Feld. Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht und werden deshalb korigiert.

Nicht ganz. Stell dir einen Bleistift vor, der auf der Spitze steht. In diesem Zustand ist er im Gleichgewicht, aber er wird sicherlich umfallen. Wenn du den Bleistift stattdessen an der Spitze festhältst und nach unten hängen lässt, dann ist er in einem stabilen Gleichgewicht.
Alle quantenmechanischen Zustände, sogenannte Eigenwerte, sind im Gleichgewicht. So sind diese Eigenwert-Zustände im Gegensatz zu transienten Zuständen überhaupt definiert. Aber alle Eigenwert-Zustände bei denen eine Zustandsänderung Energie freisetzen kann, sind instabil.

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

und die Antwort der Entropie ist ist auch wieder eine Frage die da Lautet:
Wo liegt im Augenblick das Gleichgewicht?

Das dachte ich für einen Moment auch, aber dem ist nicht so. Die Entropie ist nur Oneway. Das Elektron kann gar nicht ins höhere Niveau springen, ohne extern angeregt zu werden. Das ist also keine Gleichgewichtsreaktion.

Das Elektron befindet sich in jedem Energieniveau in einem labilen Gleichgewicht. Genauso wie der radioaktive Zerfall nicht bedeutet, dass radioaktive Element etwa nicht im Gleichgewicht wären.

Das Aufsteigen ist geht nur über impulsübertrag. aber das Plötzliche abfallen ist eine Gleichgewichtsreaktion.

Radioaktive Gebilde haben wirklich ein gleichgewichtsproblem die Eiern wie wild.

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht

Unsinn.
Das Gleichgewicht ist lediglich labil, also instabil.
Die Tendenz zum energieärmsten Zustand ist nur eine Frage der Entropie.

www.weltderphysik.de/gebiet/teilchen/ato...physik/rydbergatome/
Denn wenn ein Elektron auf ein höheres Energieniveau springt, bleibt es in der Regel nur extrem kurz in diesem angeregten Zustand. Danach gibt es die überschüssige Energie wieder ab und kehrt in seinen Grundzustand zurück. „Normale angeregte Zustände haben Lebensdauern im Bereich von zehn Nanosekunden

Das mit dem Gleichgewicht ist korrekt, aber mit der Entropie machst du ein Fass auf, das hier fehl am Platze ist.
Entropie hat etwas mit internen Freiheitsgraden eines makroskopischen Systems zu tun. Solange jedoch die Rede von Vorgängen in einzelnen Atomen oder Molekülen ist, passt der Entropie-Begriff überhaupt nicht.

Wolfgang24-1 schrieb:

FabsOtX schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

.... Das heißt, dass das Molekül oder das Atom ohne sichtbaren Auslöser spontan in den Grundzustand zurückfallen kann. Dieses Zurückfallen in den Grundzustand ist nun schon ein komplizierter Prozess, bei dem auch etwas entsteht, das es vorher nicht gegeben hat, ein Photon. ....

Der Stabile zustand eines Gebildes ist ein Gleichgewichtszustand zwischen der Ekin der beteiligten Massen und dem Feld. Angeregte zustände sind nicht im gleichgewicht und werden deshalb korigiert.

Nicht ganz. Stell dir einen Bleistift vor, der auf der Spitze steht. In diesem Zustand ist er im Gleichgewicht, aber er wird sicherlich umfallen. Wenn du den Bleistift stattdessen an der Spitze festhältst und nach unten hängen lässt, dann ist er in einem stabilen Gleichgewicht.
Alle quantenmechanischen Zustände, sogenannte Eigenwerte, sind im Gleichgewicht. So sind diese Eigenwert-Zustände im Gegensatz zu transienten Zuständen überhaupt definiert. Aber alle Eigenwert-Zustände bei denen eine Zustandsänderung Energie freisetzen kann, sind instabil.

Ok! Verstanden. Das ist gut so, dann brauche ich den Umschwung nicht zu erklären.
Bei mir gibt es nur n_otx oder m_otx Teilchen. Alle m_otx-Teilchen haben durch ihre Struktur die Möglichkeit, Stücke vom Feld abzutrennen und weg zu katapultieren (also Strahler).
Unter den m_otx-Teilchen (Strahlern) sind nicht-radioaktive Teilchen stabil und radioaktive instabil.
Ob m_otx-Teilchen stabil sind, liegt an der kinetischen Energie (Ekin) der Massen im Zusammenspiel mit dem kosmischen Feld.

Die Nummer mit dem Bleistift gefällt mir. Stell dir jetzt einfach mal vor, dass ich den Bleistift in ein durchsichtiges Gel stecke und er sogar mit ein bisschen Schieflage stehen bleibt.

Wolfgang24-1 schrieb:

Solange jedoch die Rede von Vorgängen in einzelnen Atomen oder Molekülen ist, passt der Entropie-Begriff überhaupt nicht.

Stimmt, wir haben hier nur den Energieüberschuss der freien Energie G, das genügt hier vollkommen als Erklärung bei konstanter Tempertur.
S = -∂.G/∂.T
ΔS ~ -ΔG/T
de.wikipedia.org/wiki/Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Rainer Raisch schrieb:

de.wikipedia.org/wiki/Gibbs-Helmholtz-Gleichung

 

Wiki schrieb: .... und die Schreibweise |p bedeutet, dass der Druck p in dieser Gleichung in allen vorkommenden Größen konstant gehalten wird....
 

Realistisch wohl kaum möglich oder wir geben uns mit einem Standbild zufrieden.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Solange jedoch die Rede von Vorgängen in einzelnen Atomen oder Molekülen ist, passt der Entropie-Begriff überhaupt nicht.

Stimmt, wir haben hier nur den Energieüberschuss der freien Energie G, das genügt hier vollkommen als Erklärung bei konstanter Tempertur.
S = -∂.G/∂.T
ΔS ~ -ΔG/T
de.wikipedia.org/wiki/Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Du machst es nur schlimmer. Die thermodynamischen Begriffe "Freie Energie", "Temperatur", und "Entropie" passen hier alle nicht. Damit bist du echt im falschen Film.

FabsOtX schrieb:

Realistisch wohl kaum möglich oder wir geben uns mit einem Standbild zufrieden.

Nein, das ist dann anwendbar, wenn das Reservoir groß genug ist, und bei kleinen Systemen im Labor, wenn der Deckel (Kolben) nicht befestigt ist.

Rainer Raisch schrieb:

FabsOtX schrieb:

Realistisch wohl kaum möglich oder wir geben uns mit einem Standbild zufrieden.

Nein, das ist dann anwendbar, wenn das Reservoir groß genug ist, und bei kleinen Systemen im Labor, wenn der Deckel (Kolben) nicht befestigt ist.

Sind wir jetzt gedanklich beim Otto-Motor angekommen?

Wolfgang24-1 schrieb:

Sind wir jetzt gedanklich beim Otto-Motor angekommen?

Nicht so schnell, ich glaube nicht, dass Fabs schon so weit ist.

Wolfgang24-1 schrieb:

Du machst es nur schlimmer. Die thermodynamischen Begriffe "Freie Energie", "Temperatur", und "Entropie" passen hier alle nicht.

Dann hast Du nicht verstanden, was Freie Energie ist. Tempertur haben wir allerdings nicht, sie bleibt also konstant.

Ich fürchte, ich habe Deinen Post überschrieben, wie das passieren konnte, verstehe ich noch nicht, naja falscher Button
Rainer

Glück im Unglück: Hatte ihn noch im Zwischenspeicher:

Wolfgang24-1 schrieb:

Sind wir jetzt gedanklich beim Otto-Motor angekommen?

Ja, ihr schweift ab. Bleiben wir doch beim Photon und seiner "Struktur" und Entstehung.

Wolfgang24-1 schrieb:

Rainer Raisch schrieb:

1) Photonen werden nicht "von Materie" erzeugt, sondern durch beschleunigte Ladungen, dies geht auf Kosten der Kinetischen Energie.
2) Photonen sind Licht im allgemeinen Sinne, also em.Wellen.

[...]Photonen sind ein Bestandteil des Lichts. Sie können durch elektromagnetische Wellen beschrieben werden.
[... ]Deine Behauptung dass Photonen sich wie Kugelwellen verhalten würden, ist sowas von daneben

Das ist gar nicht daneben. Eine em. Welle entsteht durch beschleunigte Ladungen, z.B. ein oszillierendes Elektron. Die entstehende Änderung des elektrischen Felds breitet sich wellenförmig in alle Richtungen aus, also insgesamt kugelförmig mit der Quelle im Zentrum, wobei die Feldstärke orthogonal zur Bewegung der Quelle am stärksten ist. 

Dass sich ein Photon als veritables Teilchen wie ein Kügelchen mit zugeordneter Masse durch den Raum bewegt ist aber völlig daneben. Wenn es so wäre, könnte man mehr als nur Wahrscheinlichkeiten für die Trajektorie und den Aufenthaltsort angeben. 

Solange ein Photon nicht detektiert wird, d.h. wechselwirkt und dabei zerstört wird, ist es eine em. Welle und sonst gar nichts. Wenn es durch Wechselwirkung irgendwo als Teilchen in Erscheinung tritt, dann immer mit seiner gesamten Energie, weil die als kleinstes Quantum nicht weiter unterteilbar ist, Stichwort Kollaps der Wellenfunktion, spukhafte Fernwirkung. Es passiert einen Polfilter ganz oder gar nicht und verhält sich daher nicht wie eine klassische Welle und eben auch nicht wie ein klassisches, massebehaftetes Ding (Billiardkugel oder so).

Rainer Raisch schrieb:

Ich gehe zwar davon aus, dass die Dicke der Wellenfront genau eine Wellenlänge ist, aber das ist ungeklärt und vermutlich auch nicht aufklärbar.

Ich muss mich da (vielleicht) korrigieren.
Es gibt ja Doppelspaltexperimente mit einzelnen Photonen, man geht ohnehin davon aus, dass das Muster auch sonst durch Interferenz jedes einzelnen Photons mit sich selbst resultiert.

An sich müsste die räumliche Verteilung der Interferenzstreifen auf dem Schirm auch etwas über die räumliche Interferenzfähigkeit und somit über die Größe der Interferenzlänge aussagen.

Allerdings wird dies wohl ein Fehlschluss sein, denn der Schirm zeigt ja dann ein Photon an, wenn der Schirm reagiert. Wir sehen also allenfalls die Reaktionszeit des Schirmes. Nur wenn beide Teilwellen inerhalb dieser Reaktionszeit ankommen, werden sie auch gemeinsam verarbeitet, und sie interferieren also.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Es passiert einen Polfilter ganz oder gar nicht

zwar richtig, aber irreführend. Beim Polfilter liegt das daran, dass der Rest des Wellensalats absorbiert wird. Bei einem polarisierenden Strahlteiler hingegen kann man die Strahlgänge wieder zusammenführen und erhält die ursprüngliche Mischung zurück.