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Hanne
Anmeldungsdatum: 08.05.2012 Beiträge: 10
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Hanne Verfasst am: 08. Mai 2012 21:41 Titel: Was bedeutet das? Was hat dies mit der elektrischen Feldstär |
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Meine Frage:
Guten Abend!
Ich hätte gerne eine Erklärung für einen speziellen Satz jenes Absatzes:
"Die Energiedichte des elektrischen Feldes ist proportional zum Quadrat der Amplitude der elektrischen Feldstärke E-Quadrat
Damit ist auch die Intensität I der Strahlung, also die Energie, die pro Zeiteinheit auf eine Flächeneinheit trifft, proportional zum Quadrat der Amplitude E-Quadrat der elektromagnetischen Welle.
Die Intensität einer elektromagnetischen Welle ist proportional zum Quadrat ihrer Amplitude: I ~ E-Quadrat"
Meine Ideen:
Die Formel, und den Anfang verstehe ich, aber eines nicht:
"Damit ist auch die Intensität I der Strahlung, [...] proportional zum Quadrat der Amplitude E-Quadrat der elektromagnetischen Welle."
Was hat die Amplitude der elektrischen Feldstärke mit der elektromagnetischen Welle zu tun? Eine elektromagnetische Welle ist doch z.B. Licht? Ich hoffe, ihr könnt mir helfen. Verzeiht, falls alles logisch ist, und ich leider hänge. Lieben Gruß, Hanne. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583
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franz Verfasst am: 08. Mai 2012 22:34 Titel: Re: Was bedeutet das? Was hat dies mit der elektrischen Feld |
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Hanne hat Folgendes geschrieben: | Was hat die Amplitude der elektrischen Feldstärke mit der elektromagnetischen Welle zu tun? |
Genau das war mein Gedanke: Wovon ist überhaupt die Rede, von welchem physikalischen Sachverhalt? Und wie lautet die Frage dazu? |
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Hanne
Anmeldungsdatum: 08.05.2012 Beiträge: 10
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Hanne Verfasst am: 08. Mai 2012 23:38 Titel: Erläuterung |
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Oh! Hallo franz, erstmal danke für dein Melden und ja, aus Hektik habe vielleicht zu wenig Information gegeben.
Das große Thema, das ich zur Zeit bearbeiten muss, heißt "Eigenschaften von Quantenobjekten". Gleich das erste Kapitel befasst sich mit der Quantelung elektromagnetischer Strahlung und dieser Absatz dort oben steht dort als Einleitung =(
(Fängt ja schon mal toll an! q.q)
Allgemeines Thema ist, dass Schüler zu den Photonen herangeführt werden. Dass Licht aus diesen Energieportionen/teilchen besteht, die Energie auf Elektronen abgeben können und dabei vernichtet werden bei der Energieabgabe. Wir behandeln Einsteins Lichtquantenhypothese und die Versuche des lichtelektrischen Effekts. Wir arbeiten mit Feldern und haben gesagt, dass Energie mit elektromagnetischen Wellen transportiert werden kann. Das war sozusagen vor der Einleitung, zusammengefasst, zu lesen. Und dann kam dieser Absatz =( Ich hoffe, das dies die Sache verständlicher macht? Und meine Frage ist, wieso zuerst von der Amplitude der elektrischen Feldstärke gesprochen wird, dann von der Amplitude der elektromagnetischen Welle. Mit demselben Zeichen: E-Quadrat. Also hängen die beiden zusammen- aber wie? Die Feldstärke beschreibt doch die Kraft je Ladung in einem elektrischen Feld- beschreibt also die Stärke des Feldes... Und wieso wird dies dann wie eine Welle behandelt? In dem Text haben doch beide wie erwähnt dasselbe Zeichen!
Sorry nochmal--- ich muss mich noch lange an Physik herantasten^^° |
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TomS Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 17901
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TomS Verfasst am: 08. Mai 2012 23:49 Titel: |
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Ein elektromagnetisches Feld besteht zunächst aus einer Kombination aus elektrischen und magnetsichen Feldern, also vektoriellen Größen E(x) und B(x). Bei einer elektromagnetischen Welle stehen E- und B-Feld senkrecht aufeinander und oszillieren mit identischer Frequenz. Die Intensität dieser Welle ist dann durch E²(x) bzw. B²(x) gegeben. Die Energiedichte ist proportional zu E²(x) + B²(x). Außerdem ist aber |B| = const * |E| sodass man für die Intensität und Energiedichte auf ~ E²(x) kommt.
Beim Photoelektrischen Effekt würde man nun nach dem Wellenbild erwarten, dass die auf das Elektron übertragene Energie proportional zu E²(x) ist. _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Hanne
Anmeldungsdatum: 08.05.2012 Beiträge: 10
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Hanne Verfasst am: 08. Mai 2012 23:52 Titel: |
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Ach du meine Güte! Ich habe sogar was verstanden! Danke dir TomS!
Das macht nun alles viel mehr Sinn! Vielen lieben Dank! =) |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583
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franz Verfasst am: 09. Mai 2012 00:15 Titel: |
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Eine Frage am Rande noch, zu den Einheiten. Hier lese ich zur Energiedichte
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TomS Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 17901
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TomS Verfasst am: 09. Mai 2012 07:11 Titel: |
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Im Falle el.-mag. Transversalwellen gilt
und
Damit folgt aus der Energiedichte des el.-mag Feldes
speziell für el.-mag. Wellen
_________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583
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franz Verfasst am: 10. Mai 2012 00:14 Titel: |
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Danke, sehr interessant! (Wie überhaupt die verschiedenen Herleitungen der Energiedichte des elm. Feldes.) |
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TomS Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 17901
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TomS Verfasst am: 10. Mai 2012 07:14 Titel: |
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franz hat Folgendes geschrieben: | (Wie überhaupt die verschiedenen Herleitungen der Energiedichte des elm. Feldes.) |
Ja, das ist etwas verwirrend.
Man kann wie folgt argumentieren
1) Lagrangefunktion mit Feldstärkentensor => Legendre-Transformation => Hamiltondichte = Energiedichte
2) Lagrangefunktion mit Feldstärkentensor => Noether-Theorem => Energie-Impuls-Dichte (als erhaltener Strom) => Energiedichte als T°° Komponente
Dies liefert allgemeingültige Definitionen, in die man dann noch spezielle Lösungen einsetzen kann _________________ Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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