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Vom Schall zum Licht soll der Forschungsweg gehen, dessen Grundlage die Annahme ist, dass eine Ähnlichkeit zwischen diesen beiden Sinneswahrnehmungen vorhanden ist, so dass sich die Berechnungen beim Schall, d.h. beim Themenbereich Akustik, auf die Verhältnisse beim Licht - und damit auch allgemein auf Elektromagnetische Wellen - übertragen lassen. Zentral soll somit die Beantwortung der Frage sein, welche Beschleunigung ein auslenkendes Teilchen - z.B. Elektron - haben sollte, damit eine Lichtwelle erzeugt wird.

Berechnung von Beschleunigung, Coulomb-Kraft und Spannung zur Erzeugung von LichtwellenBearbeiten

Beschleunigung:Bearbeiten

Gegebene Größen

Frequenz des (roten) Lichtes:

Dichte des Vakuums im Space:

f_Licht = 400 THz = 400 * 10^12 Hz ρ_Vakuum = 1,60493398*10^-12 kg/m^3
Auslenkung des erzeugenden Teilchens (Elektron): Masse des Elektrons:
ξ = s_max = 1 pm = 10^-12 m m_e=9.10938291*10-31 kg
Ladung des Elektrons: Elektrische Feldkonstante:
q_e=–1.602176565*10^(−19) As ε_0=8,854187*10^-12 As/Vm

Gesuchte Größen:

a, F, Q, U

Formeln:
\hat \xi = \frac{\hat v}{\omega} = \frac{\hat p}{Z \cdot \omega} = \frac{\hat a}{\omega^2}

Rechnung:
\hat \xi = \frac{\hat a}{\omega^2}

\hat a = \hat \xi \cdot \omega^2 = \hat \xi \cdot (2 \cdot \pi \cdot f)^2

\hat a = \hat \xi \cdot (2 \cdot \pi \cdot f)^2

\hat a= 10^{-12} \cdot (2 \cdot \pi \cdot 400 \cdot 10^{12})^2

=6.316546816697189516*10^18 \frac{m}{s^2}

KraftBearbeiten

Benötigte Kraft, um ein Elektron auf den Wert a= 6.316546816697189516*10^18 m/s² zu beschleunigen:

F=m*a

F=m_e*a

F= 9.10938291*10^(-31)*6.316546816697189516*10^18

F=0.00000000000575398436222362808221 N

F=5,7539843*10^-12 N

Ladung:Bearbeiten

Benötigte Ladung nach Coulomb-Gesetz:

F=1/(4*π*€_0)*q_e*Q/r²

Q=F*r²*4*π*ε_0/q_e

Q= 5,7539843*10^-12*0,0001²*4*π*8,854187*10^-12/1.602176565*10^(−19)

Q=399.592061361372137*10^(-32)/10^(-19)=399.592061361372137*10^(-13)

Q=3.9959206136*10^-11 Coulomb

Spannung:Bearbeiten

Die Spannung bei einer Kapazität von 1 µF = 10^-6 F:

Q=C*U

U=Q/C

U=3.9959206136*10^-11/10^-6=3.9959206136*10^-5

U= 3.9959206136*10^-5 V

Fazit:Bearbeiten

Es ist möglich aus der Frequenz f des Lichtes und einer geschätzten Auslenkung ξ die maximale Beschleunigung eines Elektrons zu berechnen, welches zwischen seinen diskreten Energiestufen pendelt. Nachfolgend kann eine Apparatur erdacht werden, welche eine solche Beschleunigung erzeugt, so daß ein beschleunigtes Elektron Licht emittiert. Hierzu wird die benötigte Beschleunigungskraft berechnet - wobei diese Beschleunigung durch Einwirkung der Coulomb-Kraft der Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen erzielt wird, d.h. es wird die benötigte Ladung berechnet, welche die Ladung des Elektrons abstößt bzw. anzieht. Solche Apparatur könnte ein Kondensator sein - und damit wird dann die benötigte Spannung berechenbar, die zu einem Leuchteffekt durch beschleunigte Elektronen führt.

Jede Zündkerze eines Ottomotors zeigt dieses Prinzip: Es wird Hochspannung erzeugt, welche Elektronen beschleunigt - die bewegten Elektronen emittieren Licht.

Es stellt sich die Frage, was dadurch an physikalischer Erkenntnis gewonnen wurde: Es wurde ein Rechen- und Herleitungsweg verfolgt, wie er vom Schall her bekannt ist - wobei gewußt wird, dass sich Schall nur in einem Medium übertragen läßt - meistens im Medium Luft. So kommt dann auch die Folgerung, dass auch das Licht ein Übertragungsmedium benötigt, welches seit Jahrtausenden den Namen Äther hat.

Diese ganzen Angaben ohne Gewähr :-) - es geht um Theorie und nicht um abschließende Fakten.

VideosBearbeiten

High Voltage

Wellen - Druck und Speed

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