Strahlungsleistung Hohlraumstrahlung

OkTennis · Anmeldungsdatum: 29.04.2024 Beiträge: 45

Hallo zusammen,

Die Leistung pro ebene Welle, die durch eine Oeffnung des Hohlraums Flaeche

austritt, ist nach meinem Lehrbuch (Quantenmechanik von Walter Greiner) gegeben als

Dabei ist

die Strahlungsleistung einer ebenen Welle pro Flaechenelement.

ist wie in den Illustationen im Anhang festgelegt.

Meine Frage:

Um die Strahlungsleistung durch A zu bestimmen, muessen wir ja J_0 mit der "effektiven" Flaeche, d.h. der Flaeche senkrecht zum Wellenvektor

, multiplizieren. Diese Flaeche muesste aber doch

sein (siehe Skizze von mir)?

Ich meine es macht doch keinen Sinn, dass die Strahlungsleistung durch die Oeffnung maximal ist, wenn

ist, d.h. wenn

parallel zur Oeffnung ist?

Vielen Dank fuer Eure Hilfe!

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2143

Hallo,

so wie es aussieht, ist die mittlere Skizze in dem Buch auf Seite 12 falsch. So wie der Winkel

in der Rechnung verwendet wird, ist

der Winkel zwischen dem Wellenvektor k und der Flächennormale, d.h.

entspricht dem Fall, bei dem die Welle senkrecht durch die Oberfläche tritt. Das ist auch die übliche Konvention. In der Skizze ist das wie gesagt falsch notiert.

Viele Grüße,
Nils

OkTennis · Anmeldungsdatum: 29.04.2024 Beiträge: 45

Fuer die Gleichung 2 muesste dann die Polarachse (mit

als Polarwinkel) des Koordinatensystems in Richtung der Flaechennormale, d.h. "nach rechts" zeigen, oder? Das heisst die Skizze am linken Rand muesste einmal gespiegelt und um 90 Grad gedreht werden, oder?

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2143

Du meinst die untere Skizze neben Formel (2)? Das ist einfach nur eine Visualisierung der Raumwinkelelemente in Kugelkoordinaten, unabhängig von einer konkreten Anwendung. Bei dieser Art der Darstellung ist es ebenfalls üblich, dass die z-Achse nach oben zeigt, also dass der "Nordpol" oben ist.

Wenn du diese Darstellung mit der konkreten Anwendung (Kavität mit Öffnung rechts) in Deckung bringen willst, musst du sie natürlich gedanklich noch um 90° nach rechts drehen (spiegeln ist nicht notwendig).