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Spektrale Modendichte
 
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Kricki
Gast





Beitrag Kricki Verfasst am: 25. Apr 2006 15:18    Titel: Spektrale Modendichte Antworten mit Zitat

Hi,

ich hoffe jemand von euch besitzen die Demtröder-Reihe (Experimentalphysik), und kann mir helfen...

Im Demtröder II ist im Kapitel über Hohlraumresonatoren als spektrale Modendichte definiert:
, wobei die Modendichte (Anzahl der Moden pro Volumen) ist, und die Frequenz.

Im Demtröder III bei der Plankschen Strahlungsformel steht allerdings als spektrale Modendichte:


Ist beides nun identisch? Ist vielleicht das zweite nur eine eher symbolische Schreibeweise? Wenn ja, kann mir einer etwas mehr dazu erzählen, weil die taucht irgendwie ständig auf, aber ohne richtige Erklärung...

Grüße.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2006 18:20    Titel: Re: Spektrale Modendichte Antworten mit Zitat

Dann scheint mir (ich hab die Bücher nicht zur Hand) im Demtröder III die Bezeichung der spektralen Modendichte nicht ganz genauso gewählt zu sein wie im zweiten Band:

Das dürfte hier in Band III die spektrale Modendichte bezeichnen, und das
ist dann die Anzahl der Moden im Frequenzintervall .
Kricki
Gast





Beitrag Kricki Verfasst am: 25. Apr 2006 19:30    Titel: Antworten mit Zitat

ja du hast recht, da steht sogar ist die spektrale Modendichte (habs grad erst gefunden...).

Aber dann ist doch:

Und damit:


Wieso ist das denn die Anzahl der Moden im Frequenzintervall ?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2006 20:00    Titel: Antworten mit Zitat

Kricki hat Folgendes geschrieben:

Aber dann ist doch:


Nein, das meinte ich, als ich sagte, dass die Bezeichnungen mit den Formelbuchstaben in Band II und III nicht exakt auf die gleiche Art und Weise verwendet wurden:

Beide Ausdrücke links und rechts meinen zwar genau dasselbe, aber das n links (die Moden-(Volumen-)Dichte) ist ein anderes n als das n rechts (die spektrale Modendichte). Und deshalb darf man diese beiden unterschiedlichen n's nicht in dieselbe Gleichung reinschreiben, ohne sie vorher (zum Beipiel indem man sie mit Indices versieht) anders zu benennen.
Kricki
Gast





Beitrag Kricki Verfasst am: 26. Apr 2006 15:38    Titel: Antworten mit Zitat

ok, ich glaube ich weiß was du meinst. Ich hab mir mal folgende Analogie überlegt:

Wenn die Geschwindigkeit von irgendeinem Teilchen ist, dann ist ja
die Strecke, die das Teilchen im Zeitraum t bis t+dt zurücklegt (anhschaulich klar).
Weiterhin ist ja . In diesem Bild entspricht dann dem von oben, und die Strecke dem . Also ist die Anzahl der Moden pro Volumen (=Modendichte) im Frequenzintervall bis . Oder ?
Naemi
Moderator


Anmeldungsdatum: 01.06.2004
Beiträge: 497
Wohnort: Bonn

Beitrag Naemi Verfasst am: 26. Apr 2006 20:43    Titel: Antworten mit Zitat

Genau das ist es. (Kenne ich aber bisher nur von der Planck-Formel)
_________________
Grüße Wink
Naëmi
Kricki
Gast





Beitrag Kricki Verfasst am: 26. Apr 2006 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

jo, cool.

Wieso schreibt man denn die Planck-Formel eigentlich häufig in der Form:

?

Man könnte die 's doch auch weglassen?! Oder haben die eine besondere Bedeutung?
Naemi
Moderator


Anmeldungsdatum: 01.06.2004
Beiträge: 497
Wohnort: Bonn

Beitrag Naemi Verfasst am: 26. Apr 2006 21:49    Titel: Antworten mit Zitat

Tja, der Clou war, dass man das halt eben nicht konnte...

Ich weiß leider nicht mehr die exakte Erklärung, aber wenn du zum Beispiel die Energiedichte in Abhängigkeit der Wellenlänge haben wolltest, so konntest du nicht einfach ersetzen, sondern musstest das differentiell machen und bekamst auch ein ganz anderes Ergebnis raus (und zum Beispiel das auch Maximum an verschiedenen Stellen). Der Witz war, dass eine Skalierung wegen diese Frequenzintevalle stattfand. (Das hat jetzt wahrscheinlich noch mehr zur Verwirrung beigetragen, seufz...)

_________________
Grüße Wink
Naëmi
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 27. Apr 2006 00:58    Titel: Antworten mit Zitat

(
Naemi hat Folgendes geschrieben:
Tja, der Clou war, dass man das halt eben nicht konnte...

@Naemi: Sorry, dass meine Bücher und ich da ein bisschen anderer Meinung sind. Bei der Geschichte mit dem lambda, die du erwähnst (ich kenne das von der Umrechnung von Frequenzintervallen in Wellenlängenintervalle), muss man beim Ersetzen tatsächlich aufpassen (Man muss die Ableitung bilden, und darf nicht einfach einsetzen), aber das kann man hier tatsächlich auch rauskürzen. )

Kricki hat Folgendes geschrieben:

Man könnte die 's doch auch weglassen?!

Ja, die 's kann man auch weglassen. dann ist es eine Formel für die Energie pro Volumen und Frequenzintervall (Einheit J/(m^3*Hz)). Die Plancksche Formel schreibt man auch oft in dieser Form hin.

Mit den 's ist das dieselbe Formel, aber diesmal für die Energie pro Volumen (Einheit J/m^3). In dem Frequenzintervall der Breite bei der Frequenz .
Kricki
Gast





Beitrag Kricki Verfasst am: 27. Apr 2006 18:23    Titel: Antworten mit Zitat

okay, danke. Ich habt mir sehr geholfen.
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