P 39: Das Ergebnis des Meisters zuerst: Plancksche Kurven

 Hinweis: Wir setzen stillschweigend immer voraus, dass nur SK vorliegen.  

 

4.3 Plancks Kurven

Die Energieverteilung im Spektren von Stahlern konnte man mit höchster Präzision seit Jahrzehnten messen, aber niemand war Ende des 19. Jahrhunderts in der Lage, dafür aus den Grundlagen der Physik eine Formel herzuleiten.

Zu deutsch: Man verstand nichts...

Nobelpreis 1919

Das hielt natürlich den Siegeszug der Straßenlaternen nicht auf, die mussten ja nur möglichst hell und möglichst lange leuchten...Das war eher was für Techniker und weniger für Theoretiker.

Max Planck gelang es 1900 für die Kurven eine Formel zu finden. Das wird uns noch beschäftigen.

 

Deshalb nennt man heute die Energieverteilungskurven von Spektren schwarzer Körper auch Plancksche Kurven. 

 

 

 

 

 

 

Die Abbildung zeigt die Planckschen Kurven für verschiedene Temperaturen der SK.

Quora

 

Versucht einmal die wesentlichen Merkmale zu erkennen und aufzuschreiben!

Je höher die Temperatur ist, desto größer die Fläche unter der Kurve.

Durch Integration erhält man somit (warum Integrieren????) aus dem Planckschen Gesetz das sog. Stefan-Boltzmannsche Gesetz.

Je höher die Temperatur ist, desto weiter links liegt das Maximum (also bei kürzeren Wellenlängen).

Durch Differenzieren erhält man aus dem Planckschen Gsetz das Wiensche Verschiebungsgesetz.

Diese beiden Gesetze brauchen wir um den Treibhauseffekt zu verstehen. Wir lernen sie gleich kennen.

Aber vielleicht möchte jemand das Differenzieren und Integrieren mal ausprobieren?

Hier die Plancksche Formel (E steht für die Intensität, hier energy):

Nichtthermisches Licht:

Alle wegen der eigenen Temperatur strahlenden Körper erzeugen eine Verteilung auf die einzelnen Wellenlängen, wie es die Planckschen Kurven darstellen. Dieses Licht (Strahlung) nennt man thermisch.

Es gibt nichtthermisches Licht:

Synchrotronstrahlung: Ladungen kreisen im Magnetfeld und strahlen.

Bremsstrahlung: Ladungen werden durch Kräfte abgebremst und geben Strahlung ab.

LEDs:

LEDs werden nicht heiß, allein daran erkennt man, dass sie nichtthermische Strahlung aussenden müssen.

Wir haben im Unterricht eine Intensitätsverteilung des Spektrums einer Handy-LED ("Taschenlampe") aufgenommen.

Dutlich erkennt man eine ganz andere Energieverteilung. Insbesondere der Blauanteil ist stark erhöht. Deswegen gibt es die Möglichkeit, durch "Blaufilter" abends den Blauanteil zu reduzieren.