Lichtausbreitung - eine ganz einfache Frage

[evaporation]

Und nach welcher Logik findet die Verteilung statt ? Rechne doch mal aus wieviele quadratmillimeter eine blase hat mit 600 meter durchmesser, und dann erkläre mir wie es möglich ist dass trotz einem wahllos gewickeltem wolframdrähtchen jeder dieser quadratmillimeter permanent ohne pause und ihne Lücke von dem kleinen fahradlämpchen "getroffen" wird,

[antaris]

Der Witz ist ja, dass das Spektrum rein rechnerisch diskrete Übergange hat, also "scharf" ist (Moden).
Wenn man aber versucht diese schärfe zu messen, so kommt die Energie/Zeit-Unschärferelation zum tragen. Das bedeutet, dass die scharfen Übergänge des Spektrums umso verwaschener werden, je genauer sie gemessen werden.

Außerdem treffen nicht in jedem Zeitintervall an jedem Punt der Kugeloberfläche Photonen auf. Ansonsten gäbe es ja nicht den Umstand eine Belichtungszeit an der Kanera einstellen zu müssen.

Man kann die Intensität eines Lichtstrahl derart minimieren, dass immer nur ein Photon durch z.B. dem Doppelspalt geht und dennoch stellt sich mit genügend langer Belichtungszeit ein vollständiges Interferenzmuster ein.

Warum sieht man also das Licht der Sonne nicht flackern? Weil das Licht sich mit 300.000 km/s bewegt und es dabei um unvorstellbar viele Photonen geht. Wir können aber einen Film nicht mehr von einzelnen Bildern unterscheiden, wenn es um die 25 Bilder pro Sekunde sind.

Das was wir mit unseren natürlichen Sinnen erfassen können, ist ein Bruchteil von dem was mit unseren Gerätschaften messbar ist und eventuell ist das wiederum ein Bruchteil von dem, was mit unseren Gerätschaften nicht (niemals) messbar ist...

[Geku]

Zitat von antaris

Der Witz ist ja, dass das Spektrum rein rechnerisch diskrete Übergange hat, also "scharf" ist (Moden).
Wenn man aber versucht diese schärfe zu messen, so kommt die Energie/Zeit-Unschärferelation zum tragen. Das bedeutet, dass die scharfen Übergänge des Spektrums umso verwaschener werden, je genauer sie gemessen werden.

Man kann die Spektrallinie eines eines einzelnen Photons schwer messen, daher wird eine große Anzahl von Photonen für die Messung herangezogen. Misst man das Spektrum eines Sterns, dann wird das gesamte Licht des Sternes gemessen. Die Atome, die diese Photonen emittieren haben unterschiedliche Geschwindigkeit, was durch den Dopplereffekt zur Verbreiterung der Spektrallinien führt.

Zitat von antaris

Warum sieht man also das Licht der Sonne nicht flackern? Weil das Licht sich mit 300.000 km/s bewegt und es dabei um unvorstellbar viele Photonen geht. Wir können aber einen Film nicht mehr von einzelnen Bildern unterscheiden, wenn es um die 25 Bilder pro Sekunde sind.

Mir fallen spontan drei Gründe ein:

• das Sonnenlicht ist so hell, dass unsere Sinneszellen übersteuert (geblendet) werden
• die Amplitude des Flackern ist gegenüber der Grundhelligkeit sehr klein
• die Frequenz des Flackerns liegt außerhalb unseres Wahrnehmungsvermögens

[antaris]

Zitat von Geku

Man kann die Spektrallinie eines eines einzelnen Photons schwer messen, daher wird eine große Anzahl von Photonen für die Messung herangezogen. Misst man das Spektrum eines Sterns, dann wird das gesamte Licht des Sternes gemessen. Die Atome, die diese Photonen emittieren haben unterschiedliche Geschwindigkeit, was durch den Dopplereffekt zur Verbreiterung der Spektrallinien führt.

Ich meine eher z.B. den Übergang zwischen rot und gelb im Spektrum des weißen Lichts (egal welcher Intensität). Wir sehen das kontinuierlich z.B. im Regenbogen oder hinter dem Prisma. Würde man die Messgenauigkeit erhöhen, in dem z.B. ein (immer) kleinerer Auschnitt des gesamten Spektrum gewählt wird, so müsste man erwarten, dass bei genug hoher Auflösung der Messung irgendwann scharfe bzw. diskrete Übergänge "zwischen den Farben" zu finden sein müsste. Sozusagen Streifen die nur aus einheitlichen Farben bestehen, also den gleichen Farbton haben.

Je genauer die Energie gemessen wird, desto unschärfer wird aber die Zeit. Das Messergebnis (die Energie) verschwimmt umso mehr in der Zeit, je genauer bzw. je kleiner der gemessene Ausschnitt des Spektrum ist.
Da wird also nix scharf, wohl eher im Gegenteil. Aber was bedeutet eine Unschärfe der Zeit, wenn duch die Zeit eigentlich nur in ART und SRT relativ ist?

Zitat von Geku

Mir fallen spontan drei Gründe ein:

• das Sonnenlicht ist so hell, dass unsere Sinneszellen übersteuert (geblendet) werden
• die Amplitude des Flackern ist gegenüber der Grundhelligkeit sehr klein
• die Frequenz des Flackerns liegt außerhalb unseres Wahrnehmungsvermögens

Was sagen die Skandinavier im Winter oder was ist mit der Dämmerung oder einer sternklaren und dunklen Nacht, ohne Mond?
Wie kann in dieser Sternennacht überall Sternenlicht auf die Erdoberfläche auftreffen, wenn man doch bei genug Auflösung keine Sterne mehr ausmachen kann. Aber da gibt es ja auch noch das Infrarotlicht des CMB.
Im Grunde wird also die gesamte Fläche der Nachtseite zu jeder Zeit ausgeleuchtet aber eben auch nur wenn man alle Lichtquellen mit einbezieht und dann mit unterschiedlicher Intensität.

Die Frequenz ist definitiv weit außerhalb von dem, was wir wahrnehmen können.

[Geku]

Zitat von antaris

Ich meine eher z.B. den Übergang zwischen rot und gelb im Spektrum des weißen Lichts (egal welcher Intensität). Wir sehen das kontinuierlich z.B. im Regenbogen oder hinter dem Prisma. Würde man die Messgenauigkeit erhöhen, in dem z.B. ein (immer) kleinerer Auschnitt des gesamten Spektrum gewählt wird, so müsste man erwarten, dass bei genug hoher Auflösung der Messung irgendwann scharfe bzw. diskrete Übergänge "zwischen den Farben" zu finden sein müsste. Sozusagen Streifen die nur aus einheitlichen Farben bestehen, also den gleichen Farbton haben

Das kontinuierliche Spektrum stammt aus tieferen, dichten Sonnenschichten und entspricht von der Verteilung einem Schwarzen Strahlers. Dieses Spektrum lässt sich nicht auf einzelne Linien auflösen. Einzelne dunkle Linien entstehen in den höhren, dünneren und kälteren Schichten, in der Photosphäre der Sonne durch Absorbtion.

https://www.leifiphysik.de/astronomi...sonnenspektrum

[antaris]

Zitat von Geku

Das kontinuierliche Spektrum stammt aus tieferen, dichten Sonnenschichten und entspricht von der Verteilung einem Schwarzen Strahlers. Dieses Spektrum lässt sich nicht auf einzelne Linien auflösen.

Das meine ich doch. Das weiße Licht ist ein Mix aus Frequenzen mit Wellenlängen des sichtbaren Spektrums. Dabei entspricht jede einzelne Wellenlänge des Spektrums einer eigenen Frequenz und Farbe. Jede Welle des Spektrums mit Frequenz f entspricht einer Energie E = h * f.
Die Energie ist aber wiederum quantisiert (h) also nur in Stückchen verfügbar. Jede Energie der einzelnen Frequenzen des Spektrums muss also ein vielfaches von h sein. Genau dieses Vielfache von h im Bezug zu f ist ein Streifen gleicher Farbe im Spektrum. Aber da die Energie kaum messbar in einzelne h quantisiert ist, muss wegen der Energie/Zeit-Unschärfe die Zeit immer unschärfer werden, je genauer man das jewilige Vielfache von h messen will.

Zitat von Geku

Einzelne dunkle Linien entstehen in den höhren, dünneren und kälteren Schichten, in der Photosphäre der Sonne durch Absorbtion.

https://www.leifiphysik.de/astronomi...sonnenspektrum

Ich meine ja gar nicht die Absorbtionslinien, sondern das kontinuierliche Spektrum einer weißen Lichtquelle.