Was ist ein Plancksches wirkungsquantum?

Question

Wie Hoch ist das Strahlungsmaximum, vom plankschem Strahlungsgesetz?

Answer 1

Es wird recht einfach sein, Texte irgendwo her zu kopieren...
Die Frage scheint aber immer noch nicht zufriedenstellend beantwortet zu sein. Ich versuche es also, und ich versuche eine einfache, anschauliche Erklärung (die Physiker mögen mir verzeihen, ich empfehle außerdem reichlich Literatur mit der Aufschrift "Physik", der Platz hier reicht eh nicht):

Max Planck versuchte, das Strahlungsverhalten schwarzer Körper zu beschreiben, und stieß auf ein Problem. Nach der klassischen Elektrodynamik hätte nämlich die Strahlungsintensität mit steigender Frequenz (bzw. kürzer werdender Wellenlänge) immer mehr ansteigen müssen, bis ins Unendliche, was aber nicht der Fall war. Theoretisch käme es zur sogenannten Ultraviolett-Katastrophe. Diese blieb und bleibt aber aus. Man hatte also einerseits die bisher richtige Theorie, andererseits die Realität. Beides stimmte nicht richtig überein. (Die klassische Elektrodynamik funktioniert aber unter bestimmten Bedingungen trotzdem noch!).

Es gibt in der Physik, genauer in der Thermodynamik, den Begriff der Entropie, wobei es sich um eine wichtige Grundgröße handelt, die man auch als Unordnung in einem thermodynamischen System beschreiben kann. Betrachtet man ein abgeschlossenes System, welches mit der Umgebung weder Energie, noch Materie austauschen kann, so stellt man fest, daß die Entropie niemals abnehmen kann.
Diese Feststellung war eine statistische Betrachtung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, was Max Planck aber nicht so richtig akzeptieren wollte, da es im Widerspruch zur klassischen Physik stand.
Planck arbeitete nun an der Betrachtung der Entropie, und erhielt eine Formel für die Strahlung, jedoch fehlte ihm in seiner Gleichung noch eine Hilfsgröße, die er kurzerhand "h" nannte.

Im Laufe der Zeit stellte er nun Fest, daß diese Größe h nicht Null war, auch wenn es andere Physiker damals (um 1900) öfter versuchten. Die klassische Physik stand im Widerspruch zu den neuen Erkenntnissen.

Es blieb aber nichts anderes übrig, als mit dieser Größe h zu rechnen, um eben die Widersprüche aufzulösen. Das Plancksche Wirkungsquantum war geboren.

Um es abzuschließen: Das Plancksche Wirkungsquantum ist gewissermaßen ein Proportionalitätsfaktor in der Gleichung zur Betrachtung der Abhängigkeit der Energie von der Frequenz.

Zum Strahlungsmaximum:
Wie hoch das konkret ist, kann nur gesagt werden, wenn die Temperatur bekannt ist.
Eine Gesetzmäßigkeit läßt sich jedoch allgemein formulieren, die im Planckschen Strahlungsgesetz auftaucht, jedoch schon von Wilhelm Wien in seinem Wienschen Verschiebungsgesetz formuliert wurde:
Das Maximum der Strahlungsintensität verschiebt sich bei steigender Temperatur zur kürzeren Wellenlänge hin, und dieses Maximum nimmt dabei zu.
Anders gesagt: ein heißerer Körper strahlt einerseits mit höherer Frequenz, aber auch noch stärker als ein kälterer Körper, der langwellig strahlt und das auch noch weniger intensiv.

Ich hoffe sehr, man konnte irgendwas davon verstehen. Es hilft aber alles nichts, außer gute Bücher.

Answer 2

Zweimal "fundamentale Naturkonstante". Sieht abgschmiert aus.

Heißt h und steht überall tabelliert. Soll die kleinste Energiemenge repräsentieren, die es gibt, bzw. die Wirkung, die diese Energie hervorrufen kann. Das Revolutionöre damals (Weihnachten 1900) war, dass das Problem der Schwarzen Strahlers nicht anders gelöst werden konnte als mit der Einführung einer Minimalenergie. Hat Planck auch nur als Notlösung betrachtet - aber er konnte das Verhalten des Strahleres so mathematisch erklären. Aus dem Provisorium ist dann die bereits zitierte "fundamentale Naturkonstante" geworden.
Was die Physiker aber keineswegs daran hindert, ein h(quer) einzuführen.

h(quer) = h/2pi

Was die Höhe betrifft: Führ die Kurven von Raleigh-Jeans und dem Wienschen Verschiebungssatz zusammen und dann kommt der Planck raus. Einmal von niedrigen Wellenlängen aus und einmal von hohen Wellenlängen aus. Im UV-Bereich kriegst Du ein Maximum nach Planck.

Answer 3

Das plancksche Wirkungsquantum h ist eine fundamentale Naturkonstante der Physik, die zur Beschreibung der Werte von quantisierten Größen verwendet wird. Sie ist von grundlegender Bedeutung in der Quantenphysik.

den Wert erfährst du hier:

Answer 4

Hier steht´s:
http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Wirkungsquantum

Answer 5

Plancksches Wirkungsquantum

Das plancksche Wirkungsquantum h ist eine fundamentale Naturkonstante der Physik, die zur Beschreibung der Werte von quantisierten Größen verwendet wird. Sie ist von grundlegender Bedeutung in der Quantenphysik. Der Wert des planckschen Wirkungsquantums beträgt etwa und hat demnach die Dimension von Energie mal Zeit, also einer Wirkung.

Häufig wird statt h auch die Größe (sprich „h-quer”) verwendet mit: wobei π die Kreiszahl (pi) ist. wird manchmal auch nach Paul Dirac als diracsche Konstante bezeichnet