Wellenlänge, Amplitude und Leistung von EM-Wellen

TomW · Gast

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...

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18018

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 · Gast

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.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576