Geschwindigkeit von Licht Und Funkwellen
Warum braucht ein Funksignal von der Erde zum Mars länger als das Licht von der Sonne zur Erde , da die Sonne bekanntlich weiter von der Erde enfernt ist als der Mars und Funkwellen die gleiche Geschwindigkeit haben wie Lichtstrahlen (Lichtgeschwindigkeit 299 792 458 m/s). Funksignal Erde -Mars +/-14 min Sonnenlicht Sonne-Erde 8 +/- 8min
3 Antworten
Ein Funksignal zum Mars braucht - je nachdem wie groß die momentane Entfernung der Erde zum Mars ist - drei bis 21 Minuten. Die Entfernung ist natürlich nicht immer dieselbe, denn Mars und Erde bewegen sich unabhängig voneinander um die Sonne.
Möglicherweise liegt ein einfacher Denkfehler vor: bei der Messung der Lichtgeschwindigkeit c = 300.000 km/sec rechnet man den EINFACHEN Weg, den das Licht etwa zwischen Sonne und Erde zurücklegt - ca. 8 min. Bei der Angabe der Funkwelle / -signal wird häufig der DOPPELTE Wert angegeben, weil z.B. eine Frage hin und darauffolgend eine Antwort zurückgeschickt werden müsste. Schließlich will ich im Moment der Frage am "Funkgerät" wissen, wie lange es dauert, bis ich Antwort erhalte. Dabei kann man die Verzögerung der Funkwelle durch atmosphärische Hindernisse vernachlässigen
Die korrekte Antwort wurde zwar schon von Paganini gegeben, aber um Denkfehlern entgegenzuwirken habe ich das zum besseren Verständniss nochmal aufgedröselt:
Die astronomische Einheit (AE) ist ein Längenmaß in der Astronomie und entspricht mit rund 149.600.000 km etwa dem mittleren Abstand Erde☯ ↔ Sonne☼:
☼ ☯ Umlaufzeit ≈ 365 Tage
Der Mars♂ bewegt sich in einem gemittelten Abstand von 1,525 AE um die Sonne:
☼ ♂ Umlaufzeit ≈ 687 Tage
☼ ☯ ♂ Kleinstmöglicher Abstand Mars↔Erde beträgt 0,372 AE
♂ ☼ ☯ Größtmöglicher Abstand Mars↔Erde beträgt 2,683 AE
⇝ Licht ist der für das Auge sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung. Im elektromagnetischen Spektrum umfasst der Bereich des Lichts Wellenlängen von etwa 380 nm bis 780 nm. Dies entspricht Frequenzen von etwa 789 THz bis 384 THz.
⇝ Radiowellen sind ebenfalls elektromagnetische Wellen. Sie pflanzen sich im Vakuum unabhängig von ihrer Frequenz mit Lichtgeschwindigkeit fort. Ihre Wellenlängen liegen zwischen 10 Zentimeter und 100 Kilometer. Dies entspricht einem Frequenzbereich von einigen KHz bis etwa drei GHz liegen kann – wo sich der Radar- und Mikrowellen-Bereich anschließen.
Die Lichtlaufzeit von der Sonne zur Erde beträgt etwa 8 Minuten und 20 Sekunden. Bei der Fernsteuerung von Robotersonden auf unserem Nachbarplaneten Mars bewirkt die Lichtlaufzeit von der Erde zum Mars von bestenfalls 3 Minuten, dass die Sonde kaum interaktiv gesteuert werden kann, da das Kamerasignal der Sonde erst frühestens nach 6 Minuten die Reaktion auf einen Steuerungsbefehl wiedergibt.
Zahlenspiele:
GEGEBEN:
-
kleinster Abstand Mars ↔ Erde = 0,372 AE
-
größter Abstand Mars ↔ Erde = 2,683 AE
-
Lichtlaufzeit Sonne ↔ Erde = 8 Min 20 Sek (bzw. 500 Sec)
RECHNUNG:
-
500 Sec x 0,372 AE = 186 Sec (bzw. 3 Min 6 Sec)
-
500 Sec x 2,683 AE ≈ 1342 Sec (bzw. 22 Min 22 Sec)
ERGEBNIS:
Als Prof.Dr.Dr.Sheldon Lee Cooper und Dr.Rajesh Ramayan Koothrappali dem Unglücksraben Howard Joel Wolowitz dabei helfen wollten, den festgefahrenen MarsRover aus einer Furche freizubekommen, mussten sie...
- ...im günstigsten Fall 6 Min 12 Sec...
-
...im schlechtesten Fall 44 Min 44 Sec
auf eine Bestätigung der Sonde warten.
das licht hat im weltall nochmals eine andere geschwindigkeit und heißt soviel ich weiß einfach c ich würde jetzt einfach mal schätzen das die teilchen einer funkwelle eine andere dichte besitzen oder einfach träger sind wenn ich micht nicht irre sind funkwellen ja nichts anderes als Elektronen
http://www.youtube.com/watch?v=ZD6Fu4AWPYE schau dir das video mal an :D sehr interessant
/watch?v=Do1lm9IevYE das auch
in einem der beiden kommt das mit der lichtgeschwindkeit wenn ich mich nicht irre
ich glaube nicht dass das so einen großen unterschied ausmachen kann, denn der wiederstand der das licht ggf in der atmosphäre "ausbremsen" kann ist normalerweise minimal. und der faktor das der mars bemerkenswert näher an der erde ist als die sonne dürfe die these doch um das vielfache ausgleichen ?
das licht im vacuum also c bewegt sich mit einer geschwindigkeit von 299,792,458 m/s
in der luft aber nur 298,925,574
der wert ist nur im vakuum gültig ... und das All ist das für mich größte und vollkommenste vakuum überhaupt