Quantentheorie

Aufrufe: 679     Aktiv: 11.03.2021 um 15:06

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Hallo Leute,
wir haben neulich mit der Quantentheorie angefangen und dazu hätte ich ein Rechenbeispiel. Ich weiß aber nicht, ob mein Ansatz richtig ist. Man muss hier doch das Gesetz von Raleigh-Jeans anwenden und zwar E=8 pi kT/c^3 * v^2 ?? Und falls die Formel hier stimmt, was muss ich dann für k einsetzen? Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen. Danke!

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Moin anonym.
Das Problem des Rayleigh-Jeans-Gesetzes ist die sog. UV-Katastrophe für kurzwelliges Licht, da das Rayleigh-Jeans-Gesetz das Plancksche Strahlungsgesetz nur für große Wellenlängen gut approximiert. Etwas mehr dazu findest du im Wikipedia-Artikel.
Wenn du das Plancksche Strahlungsgesetz kennst, würde ich dies benutzen. Anderfalls probiere es einfach mal mit dem Rayleigh-Jeans-Gesetz, es kann ja sein, dass die Wellenlängen hier gerade noch groß genug sind.
Das \(k\) ist die sog. Boltzmann-Konstante und wird i.d.R. auch mit \(k_B\) abgekürzt.

Grüße
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Student, Punkte: 255

 

Oh, vielen Dank! Im nachhinein hab ich erst gecheckt, dass k die boltzmann-konstante ist, da die Bezeichnung in vielen Büchern oft unterschiedlich ist.
Ja, kenn ich und zwar lautet das Plancksche Strahlungsgesetz E= 8pi*f^2*h*f/c^3*(e^hf/kT -1). Was soll ich für die Frequenz einsetzen? Ich kenne zwar die Formel c/wellenlänge=frequenz, aber in der Angabe steht ja 550-575 nm. Welche länge soll ich einsetzen?
  ─   anonym 10.03.2021 um 18:36

Die Formel für die Strahlungsenergie bezieht sich ja auf das Frequenzintervall \(\nu, \ \nu+d\nu \) (bzw. bei dir hier \(f\)), so habe ich das zumindest gelernt. Ich würde dann integrieren von \(\nu_{575nm}\) bis \(\nu_{550nm}\).   ─   1+2=3 10.03.2021 um 19:31

Könntest du mir vielleicht noch erklären wie ich das integrieren soll? Welche formel soll ich genau integrieren?   ─   anonym 10.03.2021 um 20:30

\(\displaystyle \int_{f_{575nm}}^{f_{550nm}}E\ df\).   ─   1+2=3 10.03.2021 um 20:37

Also kann ich das plancksche straglungsgesetz händisch integrieren, braucht man da nicht einen Rechner? Man hat ja hier eine e- funktion.   ─   anonym 10.03.2021 um 20:43

Hm gute Frage... Wenn nicht wüsste ich nicht, wie man die Aufgabe anders lösen soll. Vielleicht hat hier ja noch jemand anderes eine bessere Idee :)   ─   1+2=3 10.03.2021 um 21:09

kein problem dann :) Aber danke trotzdem. Ich hätte noch eine allgemeine Frage zum planckschen strahlungsgesetz. Wann genau muss ich dieses Gesetz immer anwenden? Man kann ja dieses Gesetz auf beliebige Rechnungen anwenden, aber wie kann ich erkennen, dass genau diese Formel gefragt ist? Denn mit dem planckschen Strahlungsgesetz kann man ja die dichte, die Energie und auch die Leistung berechnen wie ich weiß.   ─   anonym 10.03.2021 um 21:42

In der Regel wird schon durch die Begriffe in der Aufgabenstellung klar, hier z.B. "Strahlungsenergie", dass du das Strahlungsgesetz brauchst. Oder verstehe ich deine Frage falsch? :)   ─   1+2=3 10.03.2021 um 22:35

Die frage hast du schon richtig verstanden :D Aber manchmal ist zb die leistung, Energiedichte, Anzahl der Photonen oder auch die Geschwindigkeit der elektronen gefragt. Wann muss ich dann das plancksche strahlungsgesetz anwenden, wenn in der aufagbenstellung die strahlungenergie nicht erwähnt wird?   ─   anonym 10.03.2021 um 23:44

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