Plancksches Wirkungsquantum

Rüdiger · Gast

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 smile

Rüdiger · Gast

Niemand hier, der das erklären kann? :/

gnt · Gast

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.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

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

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

gast_free · Gast

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.-

Rüdiger · Gast

Verstehe ich noch nicht... wieso ist das Wirkungsquantum überall konstant?

gast_freee · Gast