 Verfasst am: 19. Mai 2021 08:51 Titel: |
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Ob das Wirkungsquantum, die Vakuumlichtgeschwindigkeit, die Gravitationskonstante, die elektrische und magnetísche Feldkonstante, die Elementarladung, der Raum-Wellenwiderstand usw. überall im Universum wirklich konstant sind wissen wir nicht wirklich. Wir gehen einfach davon aus. Es sind Postulate bzw. Arbeitshypothesen. Sie basieren auf Messungen und Theorien. Sie gelten solange als Naturkonstanten, bis man durch Experimente dies wiederlegt. Man benötigt sie um eine Arbeitsgrundlage für weitere Theorien und Forschungen zu haben. Auf jeden Fall kann man mit diesen Konstanten hervorragend arbeiten und auch neue Technologien entwickeln. Fast alle modernen Technologien basieren auf diesen Erkenntnissen. Neben dem äußeren Photoelektrischen Effekt gibt es noch die Temperaturstrahlung von sog. schwarzen Körpern. Das gemessene Strahlenspektrum lässt sich klassisch nicht beschreiben. Auch hierfür war eine neue mathematische Beschreibung erforderlich, die fundamental auf der Planckschen Konstante aufbaut. Auch die Beschreibung der Elektronenhülle eines Wasserstoffatoms funktioniert nicht ohne diese Naturkonstante. Mit Hilfe der Schrödinger-Gleichung und dieser Konstante lassen sich die Spektrallinien solcher Atome recht präzise beschreiben. Es gibt weitere Beispiele wie Sand am Meer. Am Besten liest Du Dir die Wikipediaartikel zum Planckschen Wirkungsquantum durch. Dann Artikel zum Photoelektrischen Effekt und zur Hohlraumstrahlung. Auch das Thema Teilchen-Welle Dualismus und De Broglie Materiewellen. Man kann und darf die Quantenphysik nicht zu sehr durch die Briller der klassischen Physik betrachten. Soltten beim Lesen der genannten Artikel spezielle Fragen auftauchen kannst Du sie gerne hier wieder stellen. |
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| Verfasst am: 18. Mai 2021 23:18 Titel: |
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| Verstehe ich noch nicht... wieso ist das Wirkungsquantum überall konstant? | |
| Verfasst am: 18. Mai 2021 13:33 Titel: |
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| Hierzu muss man die klassischen Vorstellungen der Physik verlassen. Im Allerkleinsten laufen Vorgänge, wie der Transport von Energie, nicht mehr stetig und kontinuierlich ab. Das lässt sich experimentell nachweisen. Beispiel ein Lichtstrom. Als elektromagnetische Welle lässt sich die Energiestromdichte durch den Poynting-Vektor beschreiben. Die Kenntnis des elektrischen und magnetischen Feldanteils reichen aus. Betrachtet z.B. die Lichteinwirkung auf metallischen Oberflächen treten Effekte auf, die mit dem Modell einer klassischen EM-Welle nicht mehr erklärbar sind. Die Bewegungsenrgie der herausgelösten Elektronen hängt nicht von der Stärke des Lichtes ab, sondern von seiner Farbe. In dem Quantenmodell besteht der Lichtstrom aus einem Strom von "Lichtteilchen", genannt Photonen. Diese Photonen besitzen eine eigene Energie. Die Energie hängt von der Frequenz ab und errechnet sich aus dem Produkt von Frequenz und dem Planckschen Wirkungsquantum. Somit können bei einer bestimmten Frequenz die Lichtteilchen nur eine bestimmte Energie besitzen. Verknüpft man die klassische Physik mit der Quantenphysik kommt man zu der Aussage, das ein harmonische schwingendes System nur ein ganzzahliges Vielfaches seiner Grundenergie aufnehmen oder abgeben kann. Die Grundenergie ist das Produkt aus Schwingungsfrequenz und Wirkungsquantum. Die Wirkung besteht aus den Größen Energie mal Zeit. Sie kommt bereits in der theoretischen Mechanik vor. Gequantelt führt sie von den Hamilton-Jacobi Formalismus zur der theoretischen Quantenmechanik.- |
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| Verfasst am: 17. Mai 2021 18:20 Titel: |
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Doch. Aber wo soll man anfangen? Selbst für einen nur kurzen Abriss der "Quantenphysik" würde man einige Dutzend Seiten schreiben müssen. Es ist einfach die "Quantenphysik" (ein veraltetet Begriff) wo das Wirkungsquantum vorkommt. Vielleicht maghst du ja einmal etwas über die Geschichte der Quantenphysik lesen oder anhören? https://www.youtube.com/watch?v=hXfzP86HNF0 https://ei.hs-duesseldorf.de/personen/braun/lehre/Documents/QM%20SS17/QM%2001%20-%20Geschichte.pdf |
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| Verfasst am: 17. Mai 2021 16:05 Titel: |
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| Das Plancksche Wirkungsquantum ist einfach eine Naturkonstante, also ein Faktor, den man einführen muss, damit die Einheiten zu einander passen. Da gibt es eigentlich nichts, was man sich darunter vorstellen kann. Das h in E = h*f spielt etwa die gleiche Rolle wie das c in E = m*c². Viele Grüße, Nils |
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| Verfasst am: 17. Mai 2021 16:00 Titel: |
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| Eine Vorstellung von der Bedeutung von h kann man eigentlich nur in der Quantenmechanik entwickeln. Dort betrachtet man Wellen, deren Frequenz von der Energie abhängt. In E=hf gibt also h an, wie schnell sich die Welle bei einer gegebenen Energie dreht. |
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| Verfasst am: 17. Mai 2021 15:32 Titel: |
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| Niemand hier, der das erklären kann? :/ | |
| Verfasst am: 16. Mai 2021 22:40 Titel: Plancksches Wirkungsquantum |
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| Meine Frage: Hallo, ich verstehe das Plancksche Wirkungsquantum einfach nicht. Wie kann man es sich vorstellen? Da ist ja ein Teil eines Atoms wie z.B. Up- und Down-Quarks. Ich finde diese Konstante überhaupt nicht greifbar und nur schwer vorstellbar... aus der Formel E = h*f wissen wir ja, umso höher die Frequenz eines Photons ist, desto höher ist auch die Energie. Nur verstehe ich diese Konstante h einfach nicht genau... Meine Ideen: Danke für eure Hilfe  |
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