Hohlraumstrahlung
Max Planck, geboren 1858 in Kiel, legte 1880 bei seinen Studien an der LMU München seine Habilitationsschrift über "Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen" vor. Schließlich gelang es ihm als ordentlicher Professor an der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin um 1900, die Schwächen der beiden Strahlungsformeln von Wilhelm Wien bzw. Baron Rayleigh und James Jeans durch die kühne Postulierung einer Hilfsgröße 'h' als Umrechnungsfaktor von Energie und Frequenz zu überwinden. Heutzutage wird dies als die Geburtsstunde der Quantenphysik verstanden.
Materialliste, siehe 'symbolischer' Max Planck - Tisch
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beispielhafte Aufträge an die Arbeitsgruppe:
- Vita und wissenschaftliche Leistungen des Max Planck recherchieren
- Definition "schwarzer Strahler" - Beispiele in Betrieb nehmen
- Mit Messgeräten vertraut werden - Versuch nach Leybold aufbauen
- LED-Lampen u. a. vermessen, Ergebnisse notieren und zur Veröffentlichung aufbereiten
- Formeln von Wien und Rayleigh-Jeans diskutieren
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Graphik: K. Penzkofer - Fakten zum Planckschen Strahlungsgesetz recherchieren und zur Veröffentlichung aufbereiten
- War es wirklich ein Gedankenblitz, welcher Planck dazu brachte, die Quantisierung der Hohlraumstrahlung zu postulieren?
- 'Entdeckung' einer weiteren Naturkonstante - von Planck „elementares Wirkungsquantum h“ genannt, nach der Lichtgeschwindigkeit c und der Gravitationskonstante G. 'h' ist das Verhältnis von Energie (E) und Frequenz (f) eines Photons, entsprechend der Formel E=h⋅f. Die gleiche Beziehung gilt allgemein zwischen der Energie eines Teilchens oder physikalischen Systems und der Frequenz seiner quantenmechanischen Phase. Die Planck-Konstante verknüpft Eigenschaften, die vorher in der klassischen Physik entweder nur Teilchen oder nur Wellen zugeschrieben wurden. Damit ist sie die Basis des Welle-Teilchen-Dualismus der modernen Physik.
- Messung des Wirkungsquantum mittels Leybold-Ausstattung: (Versuchsbeschreibung_Photoeffekt_Leybold herunterladen), mittels Fotozelle von Phywe, oder virtuell mit dem Sensor-CASSY: Link
- div. Anwendungen des Planckschen Strahlengesetzes recherchieren und zur Veröffentlichung aufbereiten