Resorption

[SebastianFrenzel]

Hallo,
eine Frage, die mich interessiert:
Beim Auftreffen von Sternlicht auf den Spiegel oder die Linse eines Teleskops wird das Material angeregt. Es absorbiert Photonen, springt in ein höheres Energie-Niveau, dann zurück und emittiert dabei wieder Photonen.

Ist meine Vorstellung ungefähr korrekt?

Wenn ja, bedeutet dies:
(1) ein Astronom beobachtet niemals das "echte" Sternlicht?
(2) dass es eine Übertragungsgeschwindigkeit gibt zwischen der Anregung eines Elektrons und dem Aussenden eines Photons beim Rücksprung?

Bisher konnte mir noch niemand diese Frage beantworten.

Vielleicht könnt ihr mir einen Link nennen, unter dem ich eine Antwort erhoffen kann, oder, wenn die Frage zu undeutlich ist (kann ja sein), stelle ich sie gerne anders.

Worauf ich hinaus will: Wenn bei der Messung der Lichtgeschwindigkeit optische Geräte (Spiegel, Linsen) zum Einsatz kommen, könnte man durch deren Einsatz zu Messunterschieden gegenüber der Theorie gelangen (so denn die Unterschiede überhaupt messbar wären).

Habe schon nach verschiedenen Fachbegriffen dazu gegoogelt, aber nichts Brauchbares gefunden.

Hintergrund:
Mein Vater hatte bis vor Kurzem zwei Teleskope (einen Refraktor [90mm] und einen Reflektor [200mm]) und uns stellte sich irgendwann die Frage, ob wir die Sterne nun in ihrem eigentlichen Licht sehen würden, oder ob es sich um an der Teleskopoptik "manipuliertes" Licht handelt.
Und in dem Zusammenhang viel mir die Kritik einiger RT-Kritiker ein, die meinten, das MM-Experiment wäre durch die Anwendung der "Mess"-Spiegel verändert worden.
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Mit freundlichen Grüßen Sebastian Frenzel

[galileo2609]

[Joachim]

Hallo Sebastian,

wie galileo2609 schon richtig geschrieben hat findet in Glas keine Absorption statt. Dazu reicht die Photonenenergie des Lichts nicht aus. Was dort passiert ist, dass die Elektronen des Glases von der eingehenden Lichtwelle zum Mitschwingen angeregt werden und dann wiederum das Licht beeinflussen. Während sich also im Vakuum elektrisches und magnetisches Feld gegenseitig "antreiben", spielt in einem Isolator wie Glas ein weiteres Feld eine Rolle, nämlich die Polarisation der Moleküle. Da die elektronischen Schwingungen irgendwo im Ultravioletten eine Resonanz haben, koppeln sie unterschiedlich stark an unterschiedliche Wellenlängen. Das führt dazu, dass blaues Licht, weil es näher am UV ist, stärkert gebrochen wird als rotes. Das Licht, was ihr seht ist eine Welle, die von einem Stern angeregt wurde und dann unuabhängig von der Quelle durch Vakuum, Atmosphäre und Linsen hindurch übertragen wurde. Natürlich ist es noch das Licht des Sterns aber es ist auch eine lokale Schwingung eines elektromagnetischen Feldes auf der Netzhaut.

Also kurz: Im Glas findet keine Absorption und Reemission statt sondern eine kohärente Schwingung der atomaren Polarisation mit dem elektrischen Feld des Lichts.

Gruss,
Joachim
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Relativitaetsprinzip.Info
(Nicht mehr in diesem Forum aktiv)

[SebastianFrenzel]

Danke für die Antworten!

@galileo
"Dein Punkt (2) ist mir nicht ganz klar: Die Dauer zwischen Anregung und Rücksprung, also die 'Lebensdauer' der spontanen Emission beträgt rund 10^-8 s, aber das emittierte Licht hat eine Geschwindigkeit von c (im Vakuum). Was verstehst du unter 'Übertragungsgeschwindigkeit'?"
Genau um die Zeitdauer ging es mir, ob die mit LG abläuft oder evtl. langsamer. Danke!
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Mit freundlichen Grüßen Sebastian Frenzel

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Aber Vorsicht! Was auf einem Spiegel passiert ist keine Absorbtion und/oder Emission der Photonen durch ein Atom. Das heißt, dass die Lebensdauer von angeregten Atomen in diesem Zusammenhang auch keine Rolle spielt.
In einem Metall gibt es ja einen ganzen See von freien Elektronen, die auch noch mit der Lichtfrequenz mit dem äußeren Feld mitschwingen können. Die Reflexion auf einem Spiegel funktioniert über dieses Schwingen der Elektronen an der Metalloberfläche. Das geschiet dann sofort, ohne weitere Verzögerung.

Gruß
Marco