Lichtteilchen pro h/m/s ausrechenbar ?

guest007 · Gast

Meine Frage:
ist es möglich (mit einer formel) die anzahl von lichtteilchen einer 100 watt birne mit rotem licht (1eV) pro stunde, minute, sekunde etc. auszurechnen?

Meine Ideen:
will nicht die rechnung zur lösung haben, sondern die dazu benötigte formel und größen haben.
danke

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18026

Siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz

Die im Planckschen Strahlungsgesetz definierte universelle Funktion

beschreibt die sogenannte spektrale Strahlungsdichte pro Frequenz und pro Fläche für eine bestimmte Temperatur T.

Zunächst gehst du davon aus, dass die Glühbirne eine bestimmte Temperatur T hat; diese Temperatur legt das Frequenzspektrum gemäß U eindeutig fest (für eine Glühlampe wird u eine recht gute Näherung darstellen). Die 100 Watt entsprechen dann der Gesamtleistung P, das wäre U integriert über alle Frequenzen sowie über die Oberfläche A, also gemäß dem Stefan-Boltzmann-Gesetz

Du benötigst jedoch die Leistung pro Frequenz über die Gesamtfläche A, also

Um die Anzahl der Photonen berechnen zu können musst du eine Energie, d.h. die Leistung multipliziert mit der Zeit, d.h. einem Zeitintervall dt, für ein bestimmtes (schmales) Frequenzintervall bestimmen, also so etwas wie

Jedes einzelne Photon trägt nun die Energie

d.h. die Zahl der Photonen (in einem schmalen Frequenzintervall sowie innerhalb eines Zeitintervalls) ergibt sich zu

Gustav123 · Gast

Ich weiß du willst keine Ergenisse aber wir können unsere Ergebnisse, wenn du magst, vergleichen.

Laut deinen Angaben komme ich auf einen Wert von 6,24219725343321*10^20 Photonen pro Sekunde.

Natürlich sind das nur die Photonen der Energie 1eV d.h. Photonen der Frequenz 2,41774826441292E+14 Hz bzw. der Wellenlänge von 1240 Nanometern.