Studium, Ausbildung und Beruf
 StudiumHome   FAQFAQ   RegelnRegeln   SuchenSuchen    RegistrierenRegistrieren   LoginLogin

Photonen auf der Reise durch den Weltraum.
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen
Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Photonen auf der Reise durch den Weltraum.
 
Autor Nachricht
Rohoel
Newbie
Benutzer-Profile anzeigen
Newbie


Anmeldungsdatum: 30.08.2007
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 01:15:17    Titel: Photonen auf der Reise durch den Weltraum.

Hallo.

Ich habe ein verständnisproblem in bezug auf Teleskope, Photonen und Informationsübermittlung.

Nehmen wir an da ist ein Stern. Dieser Stern sendet sein Licht in alle Richtungen in den Weltraum aus.
Nehmen wir an, die Erde sei 1 Mrd Lichtjahre von diesem Stern entfernt und der Stern wird mit einem 5 quadratmeter (qm) grossen Teleskopspiegel beobachtet (egal welche Wellenlängen dam empfangen werden, meinetwegen sichtbares Licht oder höhere oder kleinere Wellenlängen)

Mit einem hinreichend guten Teleskop kann man dann den Stern vergrössern und Details der gesamten Sternoberfläche sichtbar machen (Textur des Sterns)

Ich verstehe nicht, wie in einem 5 qm grossen Flächenstück so viele Informationen über das aussehen des gesamten Sterns enthalten sein können, denn immerhin ist die Kugeloberfläche proportional zu r*r und r ist 1 Mrd Lichtjahre.

Wenn man ein noch besseres Teleskop hätte, könnte man dann auch mit einem 0.1 qm grossen Spiegel die gleichen Informationen sehen?

Ist in jedem Photon die Gesamte Textur des Sterns in einer bestimmten (niedrigen) Auflösung enthalten , und gilt
die Aussage dass je mehr Photonen gleichzeitig empfangen werden (grösse des Spiegels) , dass dann die jeweiligen Texturen übereinandergelegt eine immer detailliertere Auflösung der wahren Textur des Sternes liefern?


Die wahre Textur eines Sternes dürfte ja quasi unendlich detailliert sein, denn man kann auch mit dem Mikroskop auf der Sternoberfläche stets weitere Details sichtbar machen.

Ich wäre froh wenn mir das mal jemand erklären kann.
Nikolas1986
Senior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Senior Member


Anmeldungsdatum: 08.08.2007
Beiträge: 645

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 09:53:31    Titel:

Zitat:
st in jedem Photon die Gesamte Textur des Sterns in einer bestimmten (niedrigen) Auflösung enthalten , und gilt
die Aussage dass je mehr Photonen gleichzeitig empfangen werden (grösse des Spiegels) , dass dann die jeweiligen Texturen übereinandergelegt eine immer detailliertere Auflösung der wahren Textur des Sternes liefern?

Das ist auf jeden Fall Unsinn. Wie stellst du dir das vor? Ein Photon wird auf dem Stern von einem einzelnen Elektron emitiert und nicht vom ganzen Stern ausgestoßen.

Such doch mal die Helligkeit von so einem Stern raus und rechne das in Photonen um.
armchairastronaut
Moderator
Benutzer-Profile anzeigen
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 11:51:58    Titel:

Ehrlich gesagt bezweifele ich auch, dass man mit einem 5m-Spiegel Oberflächendetails eines einzelnen Sterns erkennen kann, der 1 Mrd. LJ entfernt ist.
Wo hast du das gelesen?
rulix
Senior Member
Benutzer-Profile anzeigen
Senior Member


Anmeldungsdatum: 26.06.2007
Beiträge: 744

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 11:52:26    Titel: Re: Photonen auf der Reise durch den Weltraum.

Rohoel hat folgendes geschrieben:
Hallo.
Stern wird mit einem 5 quadratmeter (qm) grossen Teleskopspiegel beobachtet (egal welche Wellenlängen dam empfangen werden, meinetwegen sichtbares Licht oder höhere oder kleinere Wellenlängen)

Mit einem hinreichend guten Teleskop kann man dann den Stern vergrössern und Details der gesamten Sternoberfläche sichtbar machen


Was ist die Quelle dieser Behauptung?
cyrix42
Valued Contributor
Benutzer-Profile anzeigen
Valued Contributor


Anmeldungsdatum: 14.08.2006
Beiträge: 24256

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 12:11:31    Titel:

http://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen#Aufl.C3.B6sungsverm.C3.B6gen_optischer_Instrumente
Zitat:

In der Astronomie begrenzt meist das Seeing das Auflösungsvermögen erdgebundener Teleskope auf etwa 1". Größere Teleskope bewirken hier also nicht automatisch mehr Auflösung. Damit diese erdgebundenen Teleskope ihre maximale Auflösung erreichen, bedarf es besonderer Techniken, zum Beispiel der adaptiven Optik oder der Speckle-Interferometrie. Dagegen erreicht das Hubble-Teleskop wegen des Wegfalls der störenden Atmosphäre eine Auflösung von etwa 0.05" bei sichtbaren Wellenlängen.


Also mit einem erdgebundenen Teleskop kannst du maximal Objekte voneinander trennen, die einen Winkelabstand von mindestens 1'', also 1/(360*3600) Vollkreis haben.

Dies macht in einer Milliarde Lichtjahre Entfernung eine Strecke zwischen zwei "benachbarten", aber noch als verschieden sichtbaren Objekten von 2Pi*10^9Ly/(360*3600), also rund 6.000 Lichtjahren. Da kannst du bei Weitem noch nicht mal einzelne Sterne lokalisieren (dies geht gerade so noch in unserer Nachbargalaxie, dem Andromedanebel), geschweige denn Oberflächeninformationen bekommen...


Beschäftige dich mal mit dem Thema "Auflöung optischer Geräte". Smile


Cyrix
isi1
Moderator
Benutzer-Profile anzeigen
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7384
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 12:33:19    Titel:

Im Grunde habt ihr natürlich recht. Vielleicht sollte man Rohoel erklären, warum das nicht so geht, wie er es sich vorstellt? Welches physikalische Gesetz verhindert denn seine beliebig genaue Textur?

Sollten wir dazu unseren berühmten Ernst Abbe bemühen?
http://de.wikipedia.org/wiki/Ernst_Abbe

Er hat uns doch gelehrt, dass ein optisches System die Auflösung wegen der Wellenlänge des Lichts begrenzt.

Also zu Rohoels Spiegel: 2,5m Durchmesser, Lichtwellenlänge 0,5µm
Der kleinste Winkel, bei dem wir etwas unterscheiden können wäre etwa 10^-7 arc ≈ 0,1 Winkelsekunden. Das ist auch etwa die Auflösung, die man für das Hubble-Teleskop und für das VLT in Chile angibt.

Das heißt, auf dem Mond können wir mit so einem Spiegel maximal

384000km/10^7 = 38m auflösen(!) -

also noch keine Chance, das Landemodul von Apollo 11 zu sehen Smile
armchairastronaut
Moderator
Benutzer-Profile anzeigen
Moderator


Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 05 Nov 2007 - 13:24:26    Titel:

Tja, das haben die extra so raffiniert gemacht, damit man dem Schwindel mit der Mondlandungnicht auf die Schliche kommt Twisted Evil

So, und nun im Ernst: dass ein Photon die gesamte Oberflächentextur eines Sterns, sozusagen holografisch, enthalten solle, stimmt natürlich auch nicht.
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:   
Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Photonen auf der Reise durch den Weltraum.
Neues Thema eröffnen   Neue Antwort erstellen Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Seite 1 von 1

 
Gehe zu:  
Du kannst keine Beiträge in dieses Forum schreiben.
Du kannst auf Beiträge in diesem Forum nicht antworten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht bearbeiten.
Du kannst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.
Du kannst an Umfragen in diesem Forum nicht mitmachen.

Chat :: Nachrichten:: Lexikon :: Bücher :: Impressum