Kann Licht einen Impuls übertragen?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo zusammen,

entschuldigt die vielleicht dumme Frage, aber ist es denkbar dass Licht, also wirklich nur Licht (ein reines Photon) selbst im Vakuum einen Impuls übertragen kann? Also wenn wir 2 Objekte im Vakuum haben (Ein Objekt mit einem Laser und ein Objekt welches angeleuchtet wird). Erfährt dann das Objekt welches mit dem Laser bestrahlt wird eine Beschleunigung? Und der Laser müsste ja dann ebenfalls durch die emittierenden Photonen einen Rückstoß in entgegengesetzte Richtung erfahren, oder? Ich frage deshalb, da ja die Sonne durch einen „Strahlungsdruck“ stabil „aufgeblasen“ wird. Ist diese Effekt für reines Licht ebenfalls vorhanden und evtl. sogar nachgewiesen? Also ist Licht in der Lage ein Objekt zu beschleunigen und das Emittierende Objekt zurückzustoßen?

Liebe Grüsse

#2

Hi lucky luke

Antwort: So ist es. Photonen übertragen Impuls, und zwar ggf. einen Teil davon bei Streuung bzw. den gesamten Betrag bei Absorption und den doppelten Impulsbetrag bei senkrechter Reflektion: http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsdruck
Dementsprechend erfährt auch jede Strahlungsquelle einen Rückstoß in Höhe der Photonenimpulse.
Dieser Impulsübertrag ist auch z.B. (neben Sonnenwind) Funktionsprinzip des Sonnensegels: http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensegel_(Raumfahrt) sowie nach neueren Arbeiten noch einmal bestätigt der Grund für die Pioneer-Anomalie durch anisotrope Wärmeabstrahlung der Isotopenbatterie.

Grüße, Wizzy

#3

Vielen herzlichen Dank :smile: Dann lag ich garnicht mal so falsch mit meiner Vermutung :smile:

#4

Natürlich erfolgt ein Rückstoß des Gegenstands, wenn Licht darauf trifft. 
Es gibt auch ein schönes „Spielzeug“ dazu, dass Lichtmühle genannt wird. 
In einer Glaskugel werden 4 Plättchen drehbar gelagert, eine Seite pro Plättchen schwarz, die andere reflektierend. Danach wird die Luft abgesaugt.  
Da schwarz das Licht absorbiert, wird diese Fläche nach hinten (vom Licht weg) gedrückt. 
http://www.glasfiguren-bastick.de/Lichtmuehlen:::137… 
Gruß Jo

#5

Hallo!

Deine Antwort ist richtig, aber der „Beweis“ mit der Lichtmühle ist leider falsch. Wenn Licht reflektiert wird würde es das Doppelte seines Impulses übertragen, bei Absorption nur das Einfache. Ergo müsste es sich mit der schwarzen Seite vorran bewegen, sie bewegt sich aber genau in die andere Richtung. Außerdem müsste sie sich im Vakuum, da kein Widerstand, am schnellsten bewegen, sie bewegt sich aber gar nicht mehr!

Die Drehung kommt vielmehr durch die unterschiedliche Erhitzung der schwarzen und silbernen Platte zustande. das erklärt sowohl die veränderte Drehrichtung als auch die tatsache, dass es im Vakuum nicht geht (kein gas mehr für Druckunterschied vorhanden).

Siehe auch
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtm%C3%BChle
lg
Alex

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