Flüssiges Licht?

[nobody]

Ein Kollege behauptet, daß alles was Masse hat in die vier Aggregatzustände(Fest, Flüssig, Gasig, Plasma) versetz werden könne. Und da Licht aus Photonen bestehe und diese eine Masse besässen, wäre es doch möglich eine Temperatur unter 0 K zu finden, bei welcher Licht flüssig oder gar fest würde...
Subatomare Teilchen und Aggregatzustand?
Ich glaub ich spinne.

Vielen Dank für Gegenargumentationen:

Nightflyer

[nobody]

a) Photonen haben eine Ruhemasse von Null, sonst könnten sie ja gar nicht Lichtgeschwindigkeit erreichen.
b) Temperatur unter O Kelvin?

[nobody]

Hehe, interessante Vorstellung: Licht ist ein Gas und läßt sich bei entsprechender Temperatur zu Würfeln formen.

Kann man eigentlich Protonen schmelzen oder sublimieren sie? Kann jemand mal das Phasendiagramm nachschlagen?

[Jens]

Wenn Photonen keine Masse haben,
warum werden sie dann z.B durch
die Atmosphäre verlangsamt ( im Vakuum andere Lichtgeschwindigkeit, als in Wasser oder Luft ).
Wenn sie keine Masse hätten könnte sie auch nichts beeinflussen z.B auch Gravitation nicht. UV - Licht kann ja z.B auch Elektronen
aus einer Metallplatte "schieben".

Ohne Masse keine Wirkung,
wo nix is, kann nix passieren, oder??

[nobody]

Photonen haben die Ruhemasse null, was nichts anderes bedeutet, als dass sie in Ruhe nicht existieren.
Sie existieren nur, wenn sie sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen; diese Lichtgeschwindigkeit ist aber abhängig vom Medium.
Nach Einstein gibt es eine Äquivalenz zwischen Masse und Energie eines Teilchen, d.h. ein Photon einer bestimmten Energie hat eine bestimmte Masse und damit einen Impuls.

Ein Photon verhält sich also genau wie jede andere träge Masse, wird im Gravitationsfeld abgelenkt und kann gestreut werden (->Ramaneffekt (Rayleigh-/Stokes-Streuung)). Da das Photon einen Impuls hat, wird es auch nicht ohne Rückstoss emittiert (->Mößbauer-Spektroskopie).

Das merkwürdige ist halt, dass es nur existiert (d.h. Energie bzw. Masse hat), wenn es sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt.

[nobody]

@ chemboy:

Je nach beobachteten/beschriebenen Phänomenen begründet man entweder über die Welleneigenschaften oder über die Teilcheneigenschaften des Lichts. (Welle-Teilchen-Dualismus)
Die Lichtgeschwindigkeit (Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen) in einem Medium hängt von Stoffkonstanten ab. Fürs Vakuum kann sie direkt aus der Dielektrizitätskonstanten (epsilon_0) und der magnetischen Feldkonstante (mü_0) berechnet werden (beides Naturkonstanten), in Materie kommen dann noch zwei Faktoren (epsilon_R, mü_R) (Stoffkonstanten) dazu.

Bei den unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten muss also über den Wellencharakter des Lichts argumentiert werden.

Moritz

[This message has been edited by Moritz (edited 02-09-2000).]

[nobody]

Man muss sich auch immer vor Augen halten, dass der Welle-Teilchen-Dualismus nur ein Modell ist, mit dem man mit den Mitteln der klassischen Physik Quantenphänomene anschaulicher machen kann. Der (normale) menschliche Verstand kann nur entweder in "Teilchen-Dimension" oder in "Wellen-Dimension" denken, weil er mit beiden in seiner Umwelt Erfahrung hat (und zwar als zwei unterschiedliche Phänomene), aber beides zusammen ist schwierig.

Die klassische Physik ist sozusagen ein Spezialfall der Quantenphysik und nicht etwa umgekehrt. D.h. man darf nicht die makroskopischen Phänomene einfach auf die Quanten übertragen, während das umgekehrt möglich ist.

[nobody]

Wie kann etwas nur Masse haben wenn es Geschwindigkeit/bzw. Impuls besitzt?

E=mc2 E oder m =? bei Photonen?

I hate difficult physics..

Nightflyer

[nobody]

@Nightflyer:

E=mc2

und Photonenenergie ist: E=hf f...Frequenz des Lichtes

Also: mc2 = hf

und damit die Photonenmasse: m = hf/c2 ist abhängig von der Frequenz.

Das Photon hat also nur eine Masse, wenn es sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, denn nur dann gilt die Gleichung. Wenn es eine Masse hat, hat es auch einen Impuls: p = mc

Wenn ein Flugzeug im Flug stehenbleibt, wird es vernichtet, d.h. verliert seine Masse. Entweder es fliegt, dann hat es Masse und Impuls, oder es ist abgestürzt und verliert seine Masse und seinen Impuls, in der Luft stehenbleiben kann es nicht. Ebenso ein Photon. Ist doch ganz einfach ;)

[nobody]

Lassen wir das Thema "Physik der subatomaren Teilchen" jetzt ganz weg: Es ist einfach zu kompliziert um alle Vorgänge und Eigenschaften vollständig zu begreifen...

Nightflyer

[Jens]

Naja der Vergleich mit dem
Flugzeug ist nicht gerade einleuchtend,
da das Flugzeug sicherlich nicht seine Masse verliert, den Impuls aber schon.