"askex2056" schrieb:
du meinst, die Wellenlänge ist nach unten begrenzt.
Stimmt natürlich, hatte erst geschrieben, dass die Frequenz durch den Atomabstand beschränkt ist, was aber von den Dimensionen nicht wirklich einleuchtend ist. Beim Umformulieren hat sich der Fehler eingeschlichen. Sagen wir Wellenzahl statt Wellenlänge, dann stimmts wieder. :wink:
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Wie bitte was
Nun, falls du dich mit den Grundzügen der Quantenmechanik nicht auskennst, dann ist das schwer zu verstehen bzw. zu erklären.
Die klassische Physik sagt, dass die Wärmekapazität unabhängig von der Temperatur ist, nach der Quantenmechanik stimmt das aber nicht mehr. Für Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt geht auch die Wärmekapazität gegen 0. Der Grund dafür liegt in der Quantelung der thermischen Schwingung von Atomen. Daraus folgt, dass eine gewisse thermische Energie notwendig ist um bestimmte Schwingungsfreiheitsgrade anregen zu können. Liegt die Temperatur des Materials darunter, so können diese Schwingungen nicht angeregt werden und man bezeichnet sie als "eingefroren".
Ja, ich weiß! Das ist schwer zu verstehen, aber die Quantenmechanik gehört nunmal zu den anspruchsvollsten Disziplinen der modernen Naturwissenschaften. Das ist normalerweise Stoff von Vorlesungen zur Festkörperphysik oder physikalischen Chemie.
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...oder mit jedem anderen geeigneten kühlmittel, welches wiederum auch gekühlt werden muss
Flüssiges oder superfluides Helium reicht von der damit erreichbaren Temperatur her und ist immernoch die effizienteste Methode, um auf die gewünschte Temperatur zu kommen. Weiter runter kommt man dann z.B. mit adiabatischer Entmagnetisierung oder Kernentmagnetisierung, aber die ist ungleich aufwendiger und setzt normalerweise auch auf Helium zur Vorkühlung. Die damit erreichbaren Temperaturen (10e-6 Kelvin und darunter) braucht man aber nicht, also wäre der Aufwand sinnlos.
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Ich glaube das größere Problem dürfte die Dämpfung durch die Luft sein.
Das ist richtig, wobei der Energieabfall durch die zurückgelegte Strecke zu vernachlässigen ist. Der mit Abstand größte Verlust tritt beim Übergang vom Resonator auf die Luft über und liegt sicher im Bereich einiger Größenordnungen. Der Energieverlust von gebündelten Schallwellen wie z.B. beim Sonar ist verglichen dazu sehr gering, gerade weil die Einsatzreichweite einer solche Waffe schon allein durch die lahmarschige Schallgeschwindigkeit nicht über 300m liegen dürfte.
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... du befindest dich im Bereich nach der Resonanzkatastrophe. Das bedeutet aber, dass du nur ein Bruchteil der Schwingungsamplitude (und damit der Energie, die bei klassischen Schwingungen mit Amplitude^2 geht) auf die Teilchen übertragen kannst.
Ja, man liegt weit jenseits der Resonanzkatastrophe. Allerdings ist es für eine Waffe schwierig die Resonanzfrequenz des Ziel zu treffen, denn die hängt schließlich vom Material ab.
Das mit der geringeren Energieaufnahme stimmt nicht, denn die nimmt im Hyperschallbereich drastisch zu. Der Grund liegt darin, dass sich Hyperschall physikalisch betrachtet kaum noch wie gewöhnlicher Schall, sondern eher wie Wärmestrahlung verhält.
Sicherlich mag aus heutiger Sicht eine Ultraschallwaffe effektiver und realistischer erscheinen als eine Hyperschallwaffe. Man erreicht höhere Intensitäten und der technische Aufwand ist geringer. Aber der theoretisch erreichbare Zerstörungseffekt ist beim Hyperschall größer. Wahrscheinlich wird es niemals Hyperschallwaffen geben, auch wenn man mit solchen Äußerungen vorsichtig sein sollte. Aber tragbare Laserwaffen mit einer Zerstörungswirkung wie in SR (und Energie für mehr als einen Schuss :wink: ) sind unter heutigen physikalischen Gesichtspunkten auch alles andere als realistisch.
Dann sollte man nicht vergessen, dass wir hier immernoch über Waffen für SR reden und ein "extremer" Prototyp passt imo da sehr gut ins Bild.