ÜBERPRÜFUNG
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Die Strahlung elektromagnetisch ist praktisch überall um uns herum, sei es in Form von Telekommunikation (Radio, Fernsehen, Internet, Satelliten). Und Körper geben bei bestimmten Temperaturen auch Wärmestrahlung ab.
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Die Geschwindigkeit, mit der diese elektromagnetischen Wellen e Mechanik Ausbreitung durch den Raum ist als Funktion von λ ef gegeben:
Dabei ist v die Geschwindigkeit der Welle, λ die Wellenlänge und f die Frequenz, mit der diese Welle oszilliert.
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Die klassische Theorie hatte a Diskrepanz im Zusammenhang mit der Wärmestrahlung einiger Körper. Es wurde erwartet, dass mit steigender Körpertemperatur its abgestrahlte Wellenfrequenz würde ebenfalls zunehmen. Das heißt, als der Körper heißer wurde ele würde gehen des Lichtspektrums sichtbar und wir nicht wir würden bekommen more sehen. Der Körper wäre unsichtbar! Was experimentell nicht passiert. Dieser theoretische Fehler wurde als „Ultraviolett-Katastrophe“ bezeichnet.
Grafik zeigt das Verhältnis der emittierten Strahlung (R) zu Verhältnis zur Frequenz (ν)
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Um dieses Problem zu umgehen, kam Max Plank nach 5 Jahren Beschäftigung mit dem Thema zu dem Schluss, dass die Strahlung entgegen der klassischen Theorie nicht kontinuierlich, sondern in diskreten Energiepaketen abgegeben wird . Diese kleinen Energiebündel rief erWie vielEnergie. Nach mehreren experimentellen Tests wurde bewiesen, dass die Theorie von Max Planck in der Lage war, die Wärmestrahlung von Körpern zu erklären, und gelangte zu einer fundamentalen Naturkonstante, die er ihm zu Ehren benannte. Planks Konstante.
oder die reduzierte Konstante:
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Die Plank-Theorie wird benötigt, um einen theoretischen Körper (hypothetisch/ideal/perfekt) namens zu schaffenschwarzer Körper. Öschwarzer Körperist jeder Körper, wenn Strahlung auf ihn einfällt, absorbiert er alle Strahlung bei allen Wellenlängen und emittiert auch alle Strahlung perfekt. Mit anderen Worten, es gibt keine Verluste na Absorption oder Strahlungsemission.
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Plank korrigierte dann die bis dahin geltende Theorie na körperlich classical, und das Gesetz, das die Länge erhitzter Körper beschrieb, war a Rayleigh-Jeans-Gesetz. Plank a nimmt dann die Anpassungen vor, indem er seine Konstante annimmt, und damit stimmen die experimentellen Daten mit der von ihm vorgeschlagenen Gleichung überein:
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Das Gesetz von Plank respektiert zwei weitere wichtige Beziehungen, wenn es um die Strahlung von erhitzten Körpern geht: das Stefan-Boltzmann-Gesetz und das Wien-Verschiebungsgesetz: Dabei sagt uns das Stefan-Boltzmann-Gesetz die maximale Intensität, die vom schwarzen Körper abgestrahlt wird, und das Wien-Verschiebungsgesetz sagt uns das für maximal Emission eines Körpers gibt es eine Wellenlänge, die mit einer bestimmten Temperatur verbunden ist, bei der das Produkt von beiden konstant bleibt.
- Stefan-Boltzmann-Gesetz -
- Wiens Verschiebungsgesetz -
wobei die Stefan-Boltzmann-Konstante gegeben ist durch: