Photon und Elektromagnetische Welle

[Frau Holle]

... Physik ist nicht einfach Natur, sonst bräuchte man keine zwei Worte dafür und könnte einfach nur Natur sagen. ...

Doch, Physik ist Natur pur. Allerdings nur die unbelebte.

Naja, es gibt "Physik" auch mit der Bedeutung als Fachrichtung, "physikalisch" im Unterschied zu rein mathematisch usw. Ein Crackpot wie plumbumpäng begreift das nicht.

Es ist mir schon klar, dass ich hier im falschen Forum bin, wo es nur Rubriken für "Kritiker" der offiziellen Erklärungen gibt, wie sie an Schulen und Unis gelehrt werden. Jedweder Blödsinn ist willkommen, solange er nur unseriös ist. Seriöse Inhalte rufen sofort den Wachhund Plumbum auf den Plan, der dann übelst Sand und Steine ins Getriebe streut, wie es in diesem Faden wieder zu bewundern ist. Klar also, dass hier fast nur Crackpots rumlungern. Diesen Faden konnte ich nur halbwegs sinnvoll unter "Allgemeines" einordnen. Was Passenderes gibt's einfach nicht.
 

[Frau Holle]

Die theoristischen Kollegen können nur Modelle mathematisch widerspruchsfrei „erfinden“,
beweisen können sie gar nichts – das können nur wir Experimental-Physiker.

Das mag sein, aber ohne die "Theoristen" könntet ihr nur Daten liefern ohne schlüssige Erklärung dazu. Das können nur Theoretiker wie Galilei, Newton, Einstein, Faraday und wie sie alle heißen. Im Idealfall kann einer beides. Solche gibt's heute wohl kaum noch.
 

[bumbumpeng]

Es gibt definitiv nur eine Physik.

Nämlich die, die das Universum REAL abbildet.

Alles andere ist Schwachsinn.

Und mit der realen Physik FUNKTIONIERT das Universum wunderbar --- SEIT EWIGEN ZEITEN.

Wer an Schwachsinn glaubt, hat eben keine Ahnung von Physik.

Die Physik kennt keine Photonen und auch keinen Dualismus. Beides ist Schwachsinn !!!

[Frau Holle]

Für's Verständnis muss es anschaulich gemacht werden. [...] Man sehe sich mal den Formelsalat bei wiki zur Bremsstrahlung an. Da wendet sich der Gast mit Grausen

Anschaulich ist z.B. das:

Eine zunächst gleichförmig bewegte negative Punktladung wird am Ende kurz abgebremst, also negativ beschleunigt. Man sieht, dass die Feldlinien während der gleichförmigen Bewegung mehr oder weniger an Ort und Stelle bleiben, relativ zur Punktladung. Nicht wirklich flüssig, weil es nur wenige Einzelbilder in Folge sind, denk' ich mal. Während der kurzen Bremsphase ergeben sich dann Knicke in den Feldlinien, auf einer Kreislinie (Kugelfläche in 3D) um die Ladung herum, die sich ausbreitet, was dann wohl die Strahlung ausmacht.

[Frau Holle]

... Man sieht, dass die Feldlinien während der gleichförmigen Bewegung mehr oder weniger an Ort und Stelle bleiben, ...

Löblich, dass Sie sich für Physik interessieren und Dinge hinterfragen. Nur so kann man Physik verstehen lernen.

Du musst mich weder loben noch beleidigen. Bleib' einfach sachlich und lass' den ad-hominem-Quatsch weg, auch wenn es dir schwerfällt. Es ist nur eine schlechte Angewohnheit, ganz unnötig und lenkt nur ab.

Allerdings sehe ich aus Ihrer Animation nicht, wie da elektromagnetische Wellen entstehen würden.

Die Wellen sehe hier ich auch (noch) nicht, aber immerhin sieht man, wie sich am Ende während der kurzen Bremsphase die Richtung der Feldlinien ändert, dass sich dabei Knicke zu den zeitlich früheren Feldlinien bilden, und dass sich diese Änderung mit den Knicken kreis- bzw. kugelförmig um die Ladung ausbreitet. Also eine Ausbreitung ist schon mal ganz anschaulich erkennbar. Das ist doch was.

Insbesondere bleiben Feldlinien nicht an Ort und Stelle, wenn sich die Quelle bewegt.

Ich schrub "an Ort und Stelle, relativ zur Punktladung". Es ist ja aus deren Sicht ein statisches Feld bei gleichförmiger Bewegung. Die Linien bewegen sich natürlich vor dem Hintergrund der Bildebene und sind dadurch aus unserer Sicht (in Ruhe zur Ebene) nicht symmetrisch sternförmig wie ganz am Ende nach der vollständigen Abbremsung, wenn schließlich auch wir in Ruhe zur Ladung sind.

Man muss halt eine Weile draufschauen...
Dann erkennt man auch, dass die Knicke in Bewegungsrichtung nur klein sind (direkt in Bewegungsrichtung gar nicht vorhanden) und senkrecht dazu immer größer werden. Das passt zur der Tatsache, dass die Amplitude der EM-Wellen senkrecht zur Bewegung der Quellladung am größten ist.

Ihre Animation verwirrt ehr, als dass sie etwas veranschaulicht.

Geschmacksache. Mir hilft sowas, viel mehr als abstrakte Formeln. Eine bessere Animation habe ich bis jetzt nicht gefunden.
 

[Rudi Knoth]

Hier mal ein kleines einfaches Gedankenexperiment von mir zu diesem Thema. Ich gehe vom Prinzip des hier beschriebene Undulators aus. Dazu betrachte ich die Situation in einem Bezugssystem, in dem der Elektronenstrahl ruht. Dann sieht dies in diesem Bezugssystem so aus, daß die Elektronen senkrecht zum Strahl wegen des Magnetfeldes schwingen. Daher strahlen sie auch entlang der Bewegungsrichtung ab. In diesem Bezugssystem ist wegen der Längenkontraktion der Abstand der Magnete verkürzt. Da sich in diesem Bezugssystem das Labor entgegengesetzt bewegt, ist der Strahl im Laborsystem gebündelt und mit einer noch höheren Frequenz auf das Experiment auftreffen.

So denke mir diesen Vorgang bei beschleunigten Ladungen.

Gruß
Rudi Knoth

[Frau Holle]

...

Insbesondere bleiben Feldlinien nicht an Ort und Stelle, wenn sich die Quelle bewegt.

Ich schrub "an Ort und Stelle, relativ zur Punktladung". Es ist ja aus deren Sicht ein statisches Feld bei gleichförmiger Bewegung. ...

Dann schauen Sie sich Ihre Animation noch einmal an. Die Äquipotentialpunkte auf den Feldlinien bleiben zu
Beginn bei unbeschleunigter Bewegung im Raum stehen.

Du meinst die weißen Pfeile auf den Feldlinien? Ob das Äquipotentialpunkte sein sollen ist nicht klar. Ich sehe da einfach nur Pfeile, die die Richtung der el. Kraft angeben. Jedenfalls bleiben die Feldlinien mit diesen Punkten nicht im Raum stehen. Die Linien kommen in Bewegungsrichtung hinten auf die Horizontale zu und gehen in Bewegungsrichtung vorne von ihr weg. Oberhalb und unterhalb der Ladung werden sie mehr oder weniger vertikal. Die Feldlinie in Bewegungsrichtung (die Horizontale) ist die einzige, die stehen bleibt.

Das elektrische Feld bewegt sich zusammen mit der Ladung und bleibt nicht im Raum „hängen“, so wie es in der Animation dargestellt wird.

Es geht bei der Geschichte um die Situation zu verschiedenen Zeitpunkten. Die Raumpunkte der Bildebene bleiben natürlich wo sie sind. Weil sich die Quelle aber bewegt, bewegen sich zwangsläufig auch die Feldlinien durch diese fixen Punkte mit der Zeit. Das ist selbst in der zitterigen Animation gut zu erkennen. Ich sehe nicht, was daran falsch sein soll.

Am Schluss entfernen sich die Äquipotentialpunkte auch noch von der Ladung.

Man muss nicht unbedingt mehr hinein interpretieren als nötig. Die Position der weißen Pfeile ignoriere ich einfach mal als unwichtiges Detail. Man weiß ja nicht sicher, ob der Urheber damit mehr angeben will als nur eine Richtung.

Mit Physik hat Ihre Animation absolut nichts zu tun.

"Absolut nichts" halte ich für maßlos übertrieben. Auch wenn die Darstellung vllt. nicht in jeder Hinsicht perfekt ist, so deckt sie sich doch weitgehend mit dem, was Prof. Walter Lewin mit den Feldlinien in einem Einzelbild hier skizziert und erklärt. Mit etwas Wohlwollen kann man aus der Animation schon was Brauchbares rauslesen.
 

[Frau Holle]

Sowohl die Animationen wie auch das zuletzt zitierte Video haben mit Physik nichts zu tun.

Achso, die Lektionen dieses Mannes, der Generationen von Physikern ausgebildet hat, haben also mit Physik nichts zu tun. Alles klar. Das konnte ich ja nicht ahnen. Danke, dass du mir die Augen geöffnet hast.

Was z.B. hindert ein Elektron in einem p-Orbital daran, es zu verlassen und in den Atomkern zu stürzen?

Nun, das liegt bekanntlich daran, dass ein Elektron nicht wie in Bohrs vereinfachtem Atommodell einfach um den Kern kreist wie ein Planet um die Sonne. Was da wirklich Sache ist, erklärt erst die Quantentheorie.

Außerdem sagt Walter Lewin im Video klipp und klar, dass das, was er da im folgenden beschreibt nur eine klassische Ableitung mit vielen vereinfachten Annahmen ist. Dass es gemäß Lehrbuch direkt verboten ist sagt er sogar zweimal und dass man besser nicht mitschreibt. Er weiß also und sagt es damit ausdrücklich, dass diese anschauliche Beschreibung letztlich nur eine Krücke ist. Dennoch ist sie als klassische Vorstellung hilfreich, eben gerade weil die ganze Wahrheit extrem unanschaulich ist.

Wer lieber sowas hat, kann sich ja gerne damit beschäftigen:



Zu denen gehöre ich allerdings nicht. So genau will ich es dann doch nicht wissen.
 

[Frau Holle]

Photonen entstehen aber nicht nur durch Bremsstrahlung.

Das auch nie jemand behauptet.
 

[Rudi Knoth]

@Holle Heute 14:08

Nun, das liegt bekanntlich daran, dass ein Elektron nicht wie in Bohrs vereinfachtem Atommodell einfach um den Kern kreist wie ein Planet um die Sonne. Was da wirklich Sache ist, erklärt erst die Quantentheorie.

Nicht ganz. Dieses Atommodell stammt von Rutherford. Bohr hat es schon "wellenmechanisch" verändert, weil gerade die kreisenden Elektronen wegen deren Beschleunigung Energie verlieren würden. Dies war also einer der Gründe, ein anderes Atommodell zu entwickeln.

Zu der Formel:

Also hier gibt es eine einfachere Beschreibung mit den beiden Fällen Synchrotron-Strahlung und Bremsstrahlung.

Also dies sind hier nur "klassische" Betrachtungen, die eine bestimmte Art der Erzeugung von EM-Wellen beschreibt.

Gruß
Rudi Knoth