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[quote="TomW"][b]Meine Frage:[/b] Eine elektromagnetische Welle wird ja vor allem durch ihre Frequenz und ihre Amplitude bestimmt; im Teilchenmodell entspricht die Frequenz der Energie eines einzelnen Photons, während die Amplitude der Anzahl der Photonen entspricht. Die Strahlungsleistung, die eine bestrahlte Fläche insgesamt erreicht, müsste demnach proportional sowohl zur Frequenz als auch zur Amplitude der Welle sein. Jedoch finde ich in der Formel für die Bestrahlungsstärke bzw. die Intensität lediglich einige Konstanten und die Amplitude der Welle, jedoch nicht die Frequenz, obwohl die doch auch eine signifikante Rolle spielen müsste. Woran liegt das? [b]Meine Ideen:[/b] Puh... hab ich vielleicht mit der Intensität die falsche Größe erwischt? Aber die Einheit W/m² würde genau passen. Oder beeinflusst die Frequenz die Amplitude mit? Aber das kann ich mir kaum vorstellen...[/quote]
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Autor
Nachricht
jh8979
Verfasst am: 26. März 2014 17:24
Titel:
TomW hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Eine elektromagnetische Welle wird ja vor allem durch ihre Frequenz und ihre Amplitude bestimmt; im Teilchenmodell entspricht die Frequenz der Energie eines einzelnen Photons,
während die Amplitude der Anzahl der Photonen entspricht
.
Dieser Teil Deiner Annahme ist nicht richtig, es gilt vielmehr sowas wie
(was man u.a. ableiten kann, indem Dein Argument umdreht: Die abgestrahlte Leistung muss in der klassischen und in der Qm Beschreibung ja gleich sein.)
TomW
Verfasst am: 26. März 2014 17:18
Titel:
Das bedeutet also mit anderen Worten, wenn ich die Frequenz einer Strahlungsquelle verändere, die Amplitude aber gleich lasse, ändert sich an der tatsächlich ausgestrahlten Energie überhaupt nichts? In der Hinsicht transportieren dann also Radiowellen die gleiche Energie wie UV-Wellen?
Im Photonenmodell würde das also anschaulich bedeuten, wenn ich lediglich die Frequenz erhöhe, dann wächst zwar die Energie eines einzelnen Photons, die Zahl der Photonen jedoch sinkt.
TomS
Verfasst am: 26. März 2014 17:08
Titel:
In der klassischen Physik spielt die Frequenz schlichtweg keine Rolle.
Die Strahlungsleistung findest du, in dem du den Poyntingvektor über eine Fläche integrierst. Dabei gehen ausschließlich die Amplituden, d.h. die Feldstärken ein.
Die Tatsache, dass diese Energie E von einzelnen Quanten in ganzzahligen Vielfachen von hf, also E=nhf getragen wird! kannst du klassisch nicht erkennen und auch nicht ableiten.
TomW
Verfasst am: 26. März 2014 16:53
Titel: Wellenlänge, Amplitude und Leistung von EM-Wellen
Meine Frage:
Eine elektromagnetische Welle wird ja vor allem durch ihre Frequenz und ihre Amplitude bestimmt; im Teilchenmodell entspricht die Frequenz der Energie eines einzelnen Photons, während die Amplitude der Anzahl der Photonen entspricht.
Die Strahlungsleistung, die eine bestrahlte Fläche insgesamt erreicht, müsste demnach proportional sowohl zur Frequenz als auch zur Amplitude der Welle sein. Jedoch finde ich in der Formel für die Bestrahlungsstärke bzw. die Intensität lediglich einige Konstanten und die Amplitude der Welle, jedoch nicht die Frequenz, obwohl die doch auch eine signifikante Rolle spielen müsste.
Woran liegt das?
Meine Ideen:
Puh... hab ich vielleicht mit der Intensität die falsche Größe erwischt? Aber die Einheit W/m² würde genau passen. Oder beeinflusst die Frequenz die Amplitude mit? Aber das kann ich mir kaum vorstellen...