Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Wärmelehre
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
Julia13,6
Verfasst am: 05. Feb 2023 12:06
Titel: Barometrische Höhenformel für ein Photonengas
Meine Frage:
Hey, es geht um folgende Aufgabe:
"Ein Photonengas sei dem Gravitationsfeld der Erde ausgesetzt.
Es soll eine barometrische Höhenformel für Photonen in einem Gravitationsfeld nach Newtonscher Physik ¨
abgeleitet werden. Betrachten Sie ein Höhenelement dz und setzen Sie die auftretenden Kräfte gleich (von
der z-Abhängigkeit von g sehe man ab). Daraus erhält man eine Gleichung für den Druck. Bestimmen Sie ¨
daraus die höhenabhängige Verteilung der Dichte der Inneren Energie u(z).
Hinweis: Die Photonen besitzen zwar keine Ruhemasse, aber eine dem Gravitationsfeld ausgesetzte mittlere Masse lässt sich aus der Inneren Energie beschaffen. Durch die Gravitationswirkung befinden sich im
unteren Teil des Höhenelementes dz mehr Photonen als im oberen."
Meine Ideen:
Da sonst nichts weiter angegeben ist, würde ich eine isothermen "Atmosphäre" annehmen.
"nach Newtonscher Physik" würde ich als Aufforderung sehen, von der Hydrostatischen Grundgleichung auszugehen.
und die "Masse" aus der inneren Energie
beschaffen, mit Hilfe von
Da wir hier von einem Photonengas sprechen, und die Teilchen nicht Wechselwirken ist U als Gesamtenergie zu verstehen.
Mein Problem besteht jetzt in der Einarbeitung der Teilchenzahl bzw. der Unsicherheit, wie sinnig der bisherige Ansatz ist.
befindet sich unser Photonengas in einem Hohlkörper? Werden nicht ständig Photonen absorbiert welche Elektronen in der Materie der Wände anregen und ggf. über mehrere Emissionsprozesse wieder abgegeben werden, so dass sich die Anzahl der Photonen bei gleichbleibender Energie ändert?
Nach meinem Verständnis der Aufgabe soll über die Photonenzahl eine Energie("Masse-")differenz über bzw. unter einem Höhenelement dz angenommen und mit der Energiedichte u(z) in Verbindung gebracht werden.
inwiefern ist so ein Zusammenhang zwischen Photonenzahl und Energiedichte sinnvoll und meint ihr der Ansatz führt irgendwo hin, wo ich hin möchte
oder bin ich völlig auf dem Holzweg?