Planck'sches Strahlungsgesetz

Ein erhitzter schwarzer Festkörper strahlt Wärme ab. Je heisser der Körper ist, desto intensiver ist die Strahlung. Wenn man die Wellenlängenverteilung der emittierten Strahlung misst, sieht man, dass die Gesamtabstrahlung proportional zur 4. Potenz der Glühtemperatur T ist (Stefan Boltzmann Gesetz):

Stefan Boltzmann

Ausserdem ist die Wellenlänge mit der maximalen Intensität im Spektrum umgekehrt proportional zu T (Wien'sches Verschiebungsgesetz):

Wien

Diese experimentellen Befunde führten zum Planck'schen Strahlungsgesetz, einem der Meilensteine der modernen Physik. Planck leitete aus theoretischen Überlegungen die folgende Formel für das Spektrum her:

Planck'sches Gesetz

Zur Überprüfung kann das Spektrum mit einem Tabellenkalkulationsprogramm aufgezeichnet werden. Man erkennt durch Nachprüfen, dass das Stefan Boltzmann Gesetz und das Wien'sche Verschiebungsgesetz darin enthalten sind.

Planck mit Excel

Durch Variation der Temperatur T können die beiden Abhängigkeiten auch in eine Animation plausibel gemacht werden:

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