Gedankenexperiment Lichtgeschwindigkeit

Hallo!

Man nehme grosse Scheinwerfer, stelle sie im abstand von 1 KM auseinander!
Dann stellt man ne Ultrazeitlupenkamera mit 300.000 Bilder pro Sekunde 1km parallel dazu auf so das man beide Scheinwerfer filmen kann!
Wenn man jetz das Licht anmacht müsste man auf der Kamera sehen das die Scheinwerfer mit dem abstand von ca 1 Sek angehen!

Lichtgeschwindigkeit sichtbar gemacht?

Experiment 2:

Kamera mit 3 mio Bildern pro Sekunde, Lampenreihe im abstand von 100 Metern!
Dann müsste man eigendlich 10 sek lang sehen wie das Licht angeht oder?

Interessant, wenn die Rechnung stimmt. Es gibt jedenfalls sogar Kameras die 6 Millionen Bilder pro Sekunde aufnehmen können

http://www.techradar.com/news/photography-video-capture/cameras/world-s-fastest-camera-shoots-6-million-fps-595988

wie soll das gehen?
Die Kamera fängt das Licht genau so schnell ein wie dein Auge.
du wirst keinen Unterschied erkennen können, auch nicht in Zeitlupe.

Lichtgeschwindigkeit = 300.000 KM pro sek! / 3.000.000 Mio Bilder = pro Bild 100 Meter

Dazu muss man noch den weg des Lichtes von der Lampe zur Kamera rechnen, bei 1KM abstand wohl ca 10 Bilder!

Dann müsste ein Unterschied sichtbar sein, ob jetz genau ne Sek. keine Ahnung, aber sichtbar!

@dns
Wow, 6 mio FPS!

Gibts da irgendwelche Videos zu? Hab bei YT nix gefunden!
Wozu braucht man sowas überhaupt? Bei 1 Mio FPS kann man schon Gewehrkugeln in ultra-slomo sehen?

@kammerjäger

In dem Text steht dass sie das für physikalische und chemische Beobachtungen nutzen, wie gut die Bildqualität ist weiss ich allerdings nicht.

@kammerjäger
@dns
Licht ist ansich nicht sichtbar sondern nur wenn es streut oder oder durch einen Stoff geschickt wird.
Den sog. Lichtstrahl gibts im echten Leben nicht; er dient lediglich als Hilfestellung. Also wirds schonmal ziemlich schwierig das Licht sichtbar zu machen.

@Pumpkins
Man sieht aber ob die Lampe angeht oder nicht^^

Man müsste die komplette Strecke in Nebel hüllen :D

Also das Experiment gibt es schon in einer ähnlichen Variante. Da haben Forscher ein Gerät gebaut, wo der 300.000km lange Lichtstrahl (von 1 Sekunde) auf paar Zentimeter zusammengedrückt wird. Man kann mehrere Sekunde beobachten wie der Lichtstrahl sich durch das Gerät bahnt (da sind spezielle dichte Stoffe, Spiegel etc. drin) und auch anhält,

http://sciencev1.orf.at/science/news/3481 (Archiv-Version vom 25.07.2012)

Hier gehts nicht darum, Licht sichtbar zu machen, sondern dessen Geschwindigkeit.

kammerjäger schrieb:Dann müsste ein Unterschied sichtbar sein, ob jetz genau ne Sek. keine Ahnung, aber sichtbar!

Ein Unterschied von 10 Standbildern... bei 300.000 Bildern pro Sekunde also ~33 Mikrosekunden.

Problematisch könnte eher sein, dass die beiden Scheinwerfer auf wenige Mikrosekunden genau gleichzeitig angehen.

Das Licht mag sich zwar mit 300.000km/s bewegen, dafür reichen aber niemals 300.000 Bildern pro Sekunde.

Denn wenn wir bei 1 Sekunde messen, dann ist das Licht ja schon bei 300.000km angelangt. Bei einer Schranke in 1km Entfernung bräuchte das Licht das 1/300.000 der Zeit (1 Sekunde).

@kammerjäger
ja aber an was sollte das Licht reflektieren dassman eine Bwegung wahrnehmen sollte?
ALso geht dein Experiment nicht auf :)

Müsste in der Theorie funktionieren. Vorausgesetzt, du meinst "1 Bild" Unterschied und nicht "1 Sekunde".

In der Praxis sehe ich mindestens 2 Probleme:

Erstens braucht man Scheinwerfer, die innerhalb einer Millionstel Sekunde angehen, damit man diesen Unterschied überhaupt auch auf den Bildern erkennen kann.

Zweitens mussd du sicherstellen, dass die 2 Scheinwerfer auch genau gleichzeitig angehen. Das kann ganz schön knifflig sein, denn ein Kritiker würde einen so kleinen gemessenen Zeitunterschied wohl eher auf die Einschaltelektronik verschieben als auf die tatsächliche Lichtgeschwindigkeit.


Meiner Meinung nach ein besserer Versuchsaufbau:
Man nehme EINEN Scheinwerfer, und 2 große Spiegel, von denen der erste 1 km, der andere 2 km weit entfernt steht. Die Kamera steht widerum gleich neben dem Scheinwerfer. Dann ist zumindest das Problem des gleichzeitigen Einschaltens gelöst.

Und hier ein eleganter Aufbau, über den ich vor langer Zeit mal gelesen habe, hab ihn nur noch ungefähr im Kopf:

Man nehme einen Laserstrahl, der in einiger entfernung auf einen Spiegel trifft und wieder auf exakt auf den Ausgangspunkt zurückzielt. (Hin- und Rückweg sind also die gleiche Linie).

Am Beginn der Strecke befindet sich ein vielzahniges Zahnrad, wobei der Strahl zunächst genau zwischen 2 Zähnen hindurchzielt. Dieses Zahnrad wird nun in schnelle Drehung versetzt. Der Lichtstrahl wird also nur die Hälfte der Zeit hindurchgelassen.

Der Witz an der Sache ist nun, dass bei langsamer Drehung der Lichtstrahl wieder durch die gleiche Zahnlücke zurückfällt und man nix auf dem Zahnrad sieht. Dreht es sich jedoch schnell genug, befindet sich bei der Rückkehr des Strahls bereits der nächste Zahn im Weg, und man erkennt einen Lichtpunkt auf dem Zahnrad.
Man beschleunigt das Zahnrad also immer weiter, bis der Lichtpunkt die maximale Intensität erreicht hat. Die Lichtgeschwindigkeit ist dann 4*EntfernungZumSpiegel/(Drehzahl*ZahlDerZähne).

Die Entfernung zum Spiegel ist naturgemäß durch die Streuung begrenzt, aber da man das Zahnrad sehr schnell drehen kann, müsste sich auf diese Art die Lichtgeschwindigkeit messen lassen, und das mit relativen low-tech-Mitteln. Also einen Laser braucht man schon, aber keine SuperHighTechKamera.

Interessanterweise erschien heute ein Artikel auf Golem.de zu solch einer Kamera wie
oben abgesprochen.

http://www.golem.de/1112/88379.html

1 Billionen Bilder pro Sekunde ist schon ne Zahl.

Es sind übrigens auch Videos von interessanten Experimenten dabei.



Gruß,

Harlech

@kammerjäger


Du siehst das Licht erst, wenn es auf dem Objektiv der Kamera landet.
Du siehst die Ereignisse sozusagen um die Lichtgeschwindigkeit verzögert. ^^

Du hast übrigens noch nicht gesagt, wie schnell du die Bilder nach der Aufnahme abspielen willst.

kammerjäger schrieb:Dann stellt man ne Ultrazeitlupenkamera mit 300.000 Bilder pro Sekunde 1km parallel dazu auf so das man beide Scheinwerfer filmen kann!
Wenn man jetz das Licht anmacht müsste man auf der Kamera sehen das die Scheinwerfer mit dem abstand von ca 1 Sek angehen!

1. Erstmal braucht das Licht 1/300.000 s von einem Scheinwerfer zum andern.
Bei dem Aufbau wäre also die Lichtfront bereits nach dem ersten Bild schon aus dem Bildausschnitt.

2. Was hat das Licht des einen Scheinwerfers damit zu tun, wann der andere Scheinwerfer leuchtet? Da spielt doch die Leitungsgeschwindigkeit des Kabels eine Rolle und wie schnell der Scheinwerfer warm wird.

3. Macht das keinen Sinn. ^^

@kammerjäger

Visualizing video at the speed of light — one trillion frames per second

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Ich hab mal eins Doku gesehen da haben Forscher einen Lichtstrahl durch spezielle Prismen und Objekte geschickt und somit den Lichtstrahl soweit verlangsamt dass man ihn mit freiem Auge folgen konnte...

Man befindet sich auf der Erde und ein Stern erlischt in einer Entfehrnung von 1 Lichtjahr. Wir sehen erst in einem Jahr diesen Stern nicht mehr

Was sieht die Raumschiffbesatzung die sich mit Lichtgeschwindingkeit in richtung diesen erloschenen Stern zu bewegt?

Zu welchem Zeitpunkt der Jahresreise sieht der Pilot das der Stern nicht mehr leuchtet?

Ach ja, im halben Jahr. Sorry