hallo zusammen ,
ich habe jetzt sehr viel über das experiment von planck gelesen , mit dem er den sprung zur quantenphysik abgeleitet hat.es wird auch sehr viel darüber geschrieben , aber : bei mir gibt es keinen quantensprung im kopf , denn , die spektren die in dem schwarzkörperraum gemessen werden, ist nach newton , kontinuierlich.an welchem punkt hat planck die quantelung der energie abgeleitet?klar, dass mit höherer energie , das spektrum verschoben wird , aber quantelung?
genauso der photoeffekt , mit der wellenlänge ändert sich die energieausbeute (photonen), aber quantelung ???
danke für die hilfe.
gruss storck
Hallo Storck,
Max Planck hat als Theoretiker reinsten Wassers wohl keine Experimente ausgeführt (außer im Studium).
Er versuchte Messungen der Experimentatoren zu beschreiben. Die gemessenen spektralen Energiedichten des schwarzen Körpers sind natürlich kontinuierlich,
das gefundene Strahlungsgesetz - das die Experimente korrekt beschreibt - konnte nur abgeleitet werden, wenn diskrete Energieniveaus angenommen worden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Max_Planck#Das_Strahlun…
Gruss
Albert
danke,
aber duch die zusammenführung des wienschen gesetztes mit dem rayleigh-jeans-gesetz ist doch noch nicht die quantelun erklährt , sondern nur die verhinderung der ultaviolett-kathastrophe.
die frage ist kurz und knapp : wie kam er auf die quantelung, das wäre doch der schlüssel zur quantenphysik , den sehe ich noch nicht.
danke für weitere antworten
gruss storck
Hallo storck,
wenn du schon : „… sehr viel über das experiment von planck …“ und das Drum und Dran gelesen hast, dann ist dir doch klar geworden, daß der Ansatz von Rayleigh-Jeans erfolglos war.
Was haben die beiden denn gemacht?
Kontinuität:
Sie setzten bei Untersuchung der Strahlung des schwarzen Körpers die klassisch-mechanische Beschreibung eines Systems voraus. Nach ihr erhalten alle Oszillatoren den gleichen Anteil der zur Verfügung stehenden Energie. Dadurch sollen auch die höchsten Frequenzen angeregt werden.
Die Anregung dieser hochfrequenten Oszillatoren bedingt die sog.: „Ultraviolettkatastrophe“. Diese Katastrophe betrifft weniger das ultraviolette Licht, sondern das Rayleigh-Jeans Gesetz. Letzteres führt bei kleinen Wellenlängen (= hohe Frequenzenen) zu dem absurden Resultat einer unendlich großen Energiedichte.
Max Planck untersuchte die Strahlung des schwarzen Körpers aus dem Blickwinkel der Thermodynamik.
Diskontinuität, Quantelung:
Nach Placks Hypothese können Oszillatoren nur angeregt werden, wenn sie einen Energiebetrag von mindestens h * v (v = Ny = Frequenz) erhalten. Für die hochfrequenten Oszillatoren bedeutetet diese Quantelung, daß sie nicht angeregt werden, was die Messungen erklären: Die Wände des schwarzen Strahlers können für sie nicht genügend Energie zur Verfügung stellen.
Aus den Strahlungsexperimenten schloß Max Planck, daß die Energie der Oszillatoren, die das elektromagnetische Feld bilden, gequantelt sein muß.
Planck hat nicht das gemacht was du annimmst:
„ … die zusammenführung des wienschen gesetzes mit dem rayleigh-jeans gesetz …“.
Eine derartige Zusammenführung führt nicht automatisch auf eine Quantelung. Es kann durch eine von dir genannte: „zusammenführung“ auch nicht: „ … die verhinderung der ultraviolettkatastrophe“ erklärt werden. Diese Katastrophe bleibt auch nach der „zusammenführung“ bestehen.
„… nur die verhinderung der ultraviolett-katastrophe“ erforderten von Planck schon einige Geistesblitze mehr.
MfG
watergolf
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Hallo!
die frage ist kurz und knapp : wie kam er auf die quantelung,
das wäre doch der schlüssel zur quantenphysik , den sehe ich
noch nicht.
Man kann ihn leider nicht mehr fragen, wie er drauf kam. Ich meine jedoch gehört zu haben, dass Planck selbst noch gar nicht über eine Quantelung des Strahlungsfeldes nachdachte. Das geschah erst durch Einstein. Soviel ich weiß, war die Einführung der Quantelung (also die Annahme, dass die Oszillatoren in den Wänden des Schwarzen Körpers nur diskrete Energiewerte aufnehmen oder abgeben können) nur ein mathematischer Kniff, von dem Planck selbst noch keine anschauliche Vorstellung hatte. Jedenfalls bezeichnete er diesen Schritt als einen „Akt der Verzweiflung“.
Michael