Gedankenexperiment: Licht aus der Tiefe des Meeres

[me-$-on]

Zu eins:

Aha, wegen der Gravitation, von dessen Zentrum, sich der Lichstrahl fortbewegt, wird es zu einer Frequenzveränderung kommen?

Sicher?

Zu zwei
Ne,, ich würde gerne dass die geostationäre Position des Satelliten nicht nur direkt über der Quelle bleibt, sondern auch, dass immer die gleiche Höhe beibehalten wird, so dass sich die Geschwindigkeit beider relativ zu 0 aufhebt.

Mir geht es ( und das hast Du in eins schon teilweise richtig dargelegt ) um die Frequenzveränderung die zum Einen durch ein dichteres Medium ( daher Wasser(tief), Wasser (mitte), Wasser (oben), Luft, All) oder zum Anderen durch die Gravitation ( mann kann sagen, beides ist sogar noch besser).

Also, wir sind uns einig, es findet eine statt.

Gut, hat der Strahl oben im Satelliten nun mehr Hertz oder weniger ?

[JoAx]

Zitat von me-$-on

Sicher?

zimlich: hier

Zitat von me-$-on

ich würde gerne dass die geostationäre Position des Satelliten nicht nur direkt über der Quelle bleibt, sondern auch, dass immer die gleiche Höhe beibehalten wird, so dass sich die Geschwindigkeit beider relativ zu 0 aufhebt.

Auch ein geostationärer Satellit würde mit einer Bodenstation kein Inertialsystem bilden! Die Bodenstation muss "vorleuchten", und der Satellit "vorschauen". Aberration des Lichtes.

Der Einfluss eines Mediums kommt durch ständige Wechselwirkung einer EM-Welle mit deisem.
Das mit dem Gravitatinsfeld ist ein rein relativistischer Effekt. Man kann, nein man muss!, die beiden auseinander halten.

Zitat von me-$-on

Gut, hat der Strahl oben im Satelliten nun mehr Hertz oder weniger ?

Ich würde sagen weniger. (siehe Link)

Gruss, Johann

[EMI]

Zitat von me-$-on

...hat der Strahl oben im Satelliten nun mehr Hertz oder weniger ?

Weniger Hertz me-§-on,
rotverschoben halt.

Ein Lichtquant verringert seine Energie E=hf, wenn es sich vom grav.Zentrum wegbewegt. Es tritt eine Frequenzverringerung auf.
Das Lichtquant hat Masse m=hf/c² und verrichtet gegen das grav.Feld die Hubarbeit W=mG∆r. Mit G der Erdbeschleunigung und ∆r der Höhe.

[1] W = hf/c² * G∆r
Das entspricht einer Verringerung der Quantenergie
[2] W = E = h∆f
also
[3] h∆f = hf/c² * G∆r
und schließlich:
[4] ∆f = f G∆r/c²

∆f = fGH/c² ,mit H=Höhe

Gruß EMI

[JoAx]

Willkommen zurück, EMI.

Darf man g, die Erdbeschleunigung, nicht nur bei geringen Höhenunterschieden nehmen?

Gruss, Johann

[me-$-on]

ok. Rotverschoben. Interssant? Nein,zu erwarten. Habe ich mir auch vorgestellt,danke für die bestätigung.

Ok,nun so,nun weiter.

Ersetzen wir den satelliten durch eine observationsstation auf einem nicht allzufernen planeten und behalten alle anderen voraussetzung bei.

Wie ändert sich,nachdem sie rotverschoben wurde,die welle nun?

[JoAx]

Hallo me-$-on,

wenn das Planet schwerer ist - blau, leichter - rot. (relativ zum Sender auf der Erde gesehen)

Gruss, Johann

[EMI]

Zitat von JoAx

Darf man g, die Erdbeschleunigung, nicht nur bei geringen Höhenunterschieden nehmen?

Hallo JoAx,

die genaue Herleitung ergibt:
Δf/f = -GR²/2c²r

und die noch genauere:

Δf = f*(GR/c²)*(1-(3R/2r)) ,mit G=Erdbeschleunigung(ich reserviere die Kleinbuchstaben wie g für die Naturkonstanten) R=Erdradius und r=Radius der Satellitenbahn)

Gruß EMI

[zeitgenosse]

EMI:
ich reserviere die Kleinbuchstaben wie g für die Naturkonstanten

Im Kuchling, Taschenbuch der Physik (16. Auflage), wird die Gravitationskonstante mit einem stilisierten f bezeichnet und die Fallbeschleunigung mit g. In älteren Schriften trifft man für die Gravitationskonstante hin und wieder auch ein γ an. Selbst habe ich seinerzeit noch ein G benutzt.

Wichtig ist lediglich, dass dazu Übereinkunft herrscht, um Verwechslungen bereits im Ansatz zu unterbinden.

Gr. zg

[me-$-on]

Wunderbar.

Leichter, rot, schwerer blau?

Ok, ihr meint, dass, wenn der eine Planet also schwerer ist, als der, von dem der Laserstrahl losflog, dann würde er ihn mit verstärkter Gravitation wieder "blaustauchen"?

Ist das sicher?

Kann mir jemand diese Formel posten?

Wir sind bald am Fazit angekommen........

[JoAx]

Hallo me-$-on,

Zitat von me-$-on

Kann mir jemand diese Formel posten?

hier.

Bei den Φ=-GM/r muss man natürlich die Daten der jeweiligen Planeten einsetzten. Die M ist dann z.B. auch unterschiedlich.

Gruss, Johann

PS: Hier und im Link ist G die Gravitationskonstante.