Diskussion:Plancksches Strahlungsgesetz/Archiv/1

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[[Diskussion:Plancksches Strahlungsgesetz/Archiv/1#Thema 1]]

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Ich war mir zunächst nicht ganz sicher, ob der Zahlenfaktor im Zähler nun 2, 2π oder 8π sein muss. Eine rechnerische Überprüfung (Anwendung auf die Oberflächentemperatur der Sonne und numerische Integration über einen weiten Bereich in λ bzw. ν und Vergleich des Ergebnisses mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz bzw. mit Literaturwerten der Oberflächenabstrahlung der Sonne) ergab aber, dass 2π korrekte Ergebnisse liefert. Sollte ich hier einen Denk- oder sonstigen Fehler begangen haben, bitte ich um Korrektur mit Erklärung, wo dieser liegt.--SiriusB 19:58, 31. Mai 2004 (CEST)

Der Irrtum lag wahrscheinlich darin, dass die Abstrahlung einer Oberfläche nicht senkrecht nach oben, sondern auch in alle Richtungen erfolgt. Außerdem können sich Millionen Physikbücher nicht irren ;-) Hoffe, es stimmt nun.--SiriusB 15:25, 1. Jun 2004 (CEST)

Über die Größe der richtigen Faktoren wundern sich auch Andere. Z.B. hat Prof. Dr.-Ing. habil. Claus Meier, der Begründer der wunderlichen Strahlungsphysik in einem Lexikon einen bisher von allen Fachleuten übersehenen Faktor 2 gefunden. Daher glaubt er auch konsequent, dass wirklich alle Physikbücher irren. Für die von ihm propagierte Stahlungsheizung im genannten "Hohlraum" ergeben sich dadurch ungeahnte Möglichkeiten. http://clausmeier.tripod.com/strahlg.htm

Die Seite existiert leider nicht.--SiriusB 15:19, 19. Aug 2004 (CEST) Sollte jetzt gehen! --Energiesparer

Diese Seite existiert. Aber wegen den Werbeteil kann man oft nicht zugreifen. Ohne richtige Linkklammern scheint es zu gehen.

Ich habe mir den Artikel mal angesehen und will nur zu folgendem Zitat was sagen:

Zitat: Was passiert, wenn zwei gleich große Strahlplatten oder sogar Strahlwände gegenüberliegend angeordnet werden, die beide das gleiche Temperaturniveau haben? Die Energieabgabe in Richtung des Raumes (und darauf kommt es ja doch an) würde bei der Differenzbildung dann zu Null werden - ein Unding. Ein solches Ergebnis muß falsch sein, denn immerhin strahlen beide Flächen recht deutlich. Werden die Temperaturen der beiden Flächen, sagen wir, auf 40 °C gebracht, so wird es für einen Menschen im Raum gewiß recht unangenehm warm - und doch wird für die beiden Heizflächen jeweils eine Wärmeabgabe von Null errechnet! Dies kennzeichnet in eindrucksvoller Weise die Unrichtigkeit einer Differenzbildung, beim Strahlungsaustausch wird mit der Strahlungsaustauschzahl also fehlerhaft gerechnet. Ende Zitat.

Das ist definitiv falsch argumentiert. Die Energieabstrahlung in Richtung des Raumes ist Null, denn der Raum erwärmt sich ja nicht, er transportiert lediglich die Strahlung von einem Strahler zum Gegenüberliegenden. Ein Energietransport existiert nicht. Wenn ein Mensch im Raum steht, so hat dieser in der Regel eine Temperatur < 40° und ist, um einen Teil der aufgrund seiner Lebensprozesse entstehenden eigenen Wärme abzugeben darauf angewiesen, eine kältere Umgebung zu haben. Das ist nicht der Fall, also wird er sich aufheizen. Das wird er genau so lange tun, bis er im Gleichgewicht mit den ausseren Strahlern steht. Also, sobald ein Gegenstand in den Zwischenraum zwischen die beiden Strahler gebracht wird -sagen wir eine Metallplatte, stehen sich die beiden Strahler nicht mehr gegenüber, sondern jeder sieht die Zwischenplatte. Diese wird ihre Temperatur bis zum thermischen Gleichgewicht erhöhen und dann stehen sich eben zwei Strahlerpaare gegenüber. Also: einfach vergessen, oder besser: lassen als abschreckendes Beispiel. Bildung schützt vor Thorheit nicht! RaiNa 17:28, 21. Aug 2004 (CEST)

Wer noch mehr darüber wissen möchte, sollte mal hier nachlesen:

 --Energiesparer

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Die von meinem unbekannten Vorredner (bitte Wikipedia:Signatur hinzufügen) verlinkte Glosse zeigt überspitzt, was ein falsch verstandener Vorfaktor im Planckschen Strahlungsgesetz bewirken kann.

Aber wenn man sich diverse Lexikas bzgl. des Eintrags zum Planckschen Strahlungsgesetz (PSG) anschaut, stellt man fest, dass jedes Lexikon andere Vorfaktoren angibt. Daher sollte wenigstens in der Wikipedia eine physikalisch richtige und nachvollziehbare Erklärung der verschiedenen Vorfaktoren gegeben werden. Diese Erklärung sollte Folgendes berücksichtigen:

• Je nachdem, was genau beschrieben werden soll, a) die Energie eines im Strahlungsfeld mitschwingenden (gedachten) Resonators oder die räumliche Strahlungsdichte oder die von der Oberfläche eines schwarzen Strahlers emittierte Strahlungsintensität, b) ob unpolarisierte oder linear, zirkular oder elliptisch polarisierte Strahlung vorliegt, c) ob nur ein einzelner "Strahl" oder alle "Strahlen" in den Halbraum betrachtet werden und ob dabei bestimmte Richtungen bevorzugt werden, und schließlich d) ob das Ergebnis in Abhängigkeit von der Wellenlänge oder in Abhängigkeit von der Frequenz angegeben wird, hat das PSG unterschiedliche Vorfaktoren und wird in unterschiedlichen Einheiten angegeben.
• Viele Kombinationen von a), b), c) und d) sind möglich. Daher existieren nebeneinander über 10 verschiedene Versionen des PSG, die allesamt physikalisch korrekt sind und sich bis auf die Vorfaktoren und die Einheit zum Verwechseln ähnlich sehen.
• Unabhängig davon, für welche dieser Versionen man sich zwecks Wiedergabe in einem Lexikon-Artikel entscheidet, es gehört immer die physikalisch korrekte Erklärung im Text dazu, die angibt, welche Kombination von a), b), c) und d) denn nun eigentlich gemeint ist.
• Einfach nur irgendeine aller möglichen Versionen auszuwählen und dann lapidar dazu zu schreiben, dies sei das PSG, ist ein grober Fehler (vgl. 9. Auflage von Meyers Enzyklopädie, wie oben beschrieben, dient der dortige Fehler manchem als Ausgangsbasis für die Produktion pseudowissenschaftlichen Mülls) Daher sollte insbesondere hier in der copy-and-paste-genutzten Wikipedia das PSG nur mit einer präzisen und physikalisch korrekten Erklärung angeben werden.

Mit der von Physikr nun eingefügten Zusammenfassung ist im vorliegenden Artikel bereits ein erster Schritt in die richtige Richtung gemacht worden.

Eventuell kann man das noch ein wenig ergänzen? Z.B. um Folgendes:

• In der ersten (?) Veröffentlichung seines Strahlungsgesetzes (19.10.1900) gibt Planck den Vorfaktor nicht explizit an, sondern schreibt als Abkürzung eine Konstante C vor seinen Exponentialausdruck, ohne diese aber näher zu definieren:

$E={\frac {C\lambda ^{-5}}{e^{\frac {c}{\lambda T}}-1}}$

(vgl. letzte Formel auf S. 204 in Verhandl. Deutsch. Phys. Ges. 2 (1900)) Hinweis: Das kleine c im Exponentialausdruck ist nicht die Lichtgeschwindigkeit, sondern ebenfalls eine zur Abkürzung eingeführte Konstante. Dass sich in den beiden Konstanten C und c u.a. die Naturkonstanten h und k verstecken, hat Planck erst drei Monate später veröffentlicht.

• Erst in der zweiten (?) Veröffentlichung seines Strahlungsgesetzes (07.01.1901) macht Planck explizite Angaben zu den Vorfaktoren (er bezeichnet dort die absolute Temperatur mit $\vartheta$, c ist nun die Lichtgeschwindigkeit und nicht mehr die o.g. abkürzende Konstante):

Energie U, eines im Strahlungsfeld befindlichen, stationär mitschwingenden Resonators der Frequenz ν:

$U={\frac {h\nu }{e^{\frac {h\nu }{k\vartheta }}-1}}$

räumliche Energiedichte ${\mathfrak {u}}$ der gleichmäßigen monochromatischen unpolarisierten Strahlung von der Frequenz ν:

${\mathfrak {u}}={\frac {8\pi h\nu ^{3}}{c^{3}}}\cdot {\frac {1}{e^{\frac {h\nu }{k\vartheta }}-1}}$

räumliche Energiedichte E monochromatischer unpolarisierter Strahlung von der Wellenlänge λ:

$E={\frac {8\pi ch}{\lambda ^{5}}}\cdot {\frac {1}{e^{\frac {ch}{k\lambda \vartheta }}-1}}$

(vgl. Formeln (11), (12) und (13) auf S. 561 in [Ann. Phys. 309 (=4 4. F.) (1901)])

• In seinen Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung (Erstauflage 1906) fügt Planck schließlich noch die Formel hinzu, die heute in leicht abgewandelter Form in vielen technischen Fachbüchern unter dem Stichwort PSG zu finden ist (die absolute Temperatur bezeichnet Planck dort nun mit T):

Intensität eines monochromatischen geradlinig polarisierten Strahles von der Wellenlänge λ, der von einem auf der Temperatur T befindlichen schwarzen Köper senkrecht zur Oberfläche in das Vakuum emitiert wird:

$E_{\lambda }={\frac {c^{2}h}{\lambda ^{5}}}\cdot {\frac {1}{e^{\frac {ch}{k\lambda T}}-1}}$

(vgl. Formel (366) auf S. 180 in [ Max Planck: Theorie der Wärmestrahlung - Vorlesungen von Max Planck, 6. Aufl., Leipzig, 1966])

• Bei technischen Anwendungen interessiert oft nicht die räumliche Strahlungsenergiedichte, sondern die Abstrahlungsintensität. Diese erhält man durch Multiplikation der letzten Formel mit dem Faktor 2π. Mit 2 wird multipliziert, um statt der linear polarisierten Strahlung die in der Natur üblicherweise vorzufindene unpolarisierte Strahlung zu beschreiben. Und mit π wird multipliziert, um nicht nur einen einzelnen "Strahl", sondern die gesamte Strahlung zu erfassen, die von einem Oberflächenelement einer ungerichtet strahlenden Oberfläche (Lambert-Strahler) in den Halbraum emittiert wird.

Das PSG zur Beschreibung der Intensität der monochromatischen unpolarisierten Strahlung der Wellenlänge λ, die von einem auf der Temperatur T befindlichen schwarzen Körper in den Halbraum (=Vakuum) emittiert wird, lautet damit:

$M_{\lambda }^{0}={\frac {2\pi hc^{2}}{\lambda ^{5}}}\cdot {\frac {1}{e^{\frac {ch}{k\lambda T}}-1}}$

(vgl. S. 6 in DIN EN ISO 9288: Wärmeschutz - Wärmeübertragung durch Strahlung - Physikalische Größen und Definitionen, August 1996).

--Kgh 21:42, 22. Aug 2004 (CEST)

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Formeln systematisiert

Ich habe die Formeln systematisiert, durch weitere Varianten ergänzt und mit Erläuterungen sowie kurzen Herleitungen versehen. Hoffentlich trägt das zum Überblick über die etwas verwirrende Formelfülle bei. Im Text selbst habe ich bei allen Formeln die zugehörigen Differentiale beibehalten. Das bläht die Formeln leider ziemlich auf, hat aber den Vorteil, dass man genau sieht, über was schon integriert wurde und über was nicht. Ausserdem wird die Umrechnung von Frequenz- in Wellenlängendarstellung dadurch nachvollziehbar, weil einige Faktoren aus der Umrechnung von dν in dλ stammen. Die Formelsammlung habe ich der Übersicht halber beibehalten; dort stehen die Formeln in der gewohnten Form. Die Bemerkung zum Umrechenfaktor von Strahlgröße in Energiedichte habe ich zunächst auskommentiert, weil ich sie nicht sehr erhellend finde. Ich hoffe in Kürze eine Herleitung des Umrechenfaktors nachzutragen. Tschau -- Sch 01:18, 11. Aug 2005 (CEST)

Eine Herleitung für den Umrechnungsfaktor 4/c von Strahlgrößen in Energiedichten ist jetzt eingefügt -- Sch 02:21, 12. Aug 2005 (CEST)

Die Einheit bei der Formel

$U_{\lambda }^{0}(\lambda ,T)d\lambda dV$ ist falsch. m^-3m^-1 ist ein Tippfehler.

Wirklich falsch ist es eigentlich nicht, denn m^-1 ist eine zulässige SI-Einheit für "pro Wellenlängenintervall". Die DIN EN ISO 9288 läßt übrigens in solchen Fällen explizit sowohl m^-1 als auch μm^-1 zu. Zwecks Konsistenz mit den übrigen Formeln im Artikel hab ich's aber nun in μm^-1 geändert, und die entsprechenden Fälle in der Formelsammlung gleich mit. -- Sch 03:14, 19. Aug 2005 (CEST)

!!!ACHTUNG !!! Durch diese Änderung sind leider die Einheiten falsch: Es ist W pro Quatratmeter und Wellenlänge in Meter (nicht pro Micrometer).

Überarbeiten

Toller Artikel, aber ein Aufsatz, kein Enzyklopedie-Eintrag. die WP ist kein physiklehrbuch.

der artikel ist ja wirklich gut, aber unbrauchbar: wo steht jetzt eigentlich das gesetz? (siehe etwa en, auch Kirchhoffsches Strahlungsgesetz ist da übersichtlicher). der artikel definiert begriffe, zu denen es eigentlich schon artikel gibt bzw geben sollte (Mehrfacheintrag), find ich etwas unnötig. da er eh' so lange ist, sollten die definitionen jeweils ausgelagert werden, wenn die übersicht hier verbleibt, reichts..

in dem zustand würde der artikel aber super in den wikibooks stehen können: wie wärs, den artikel mal exakt so dort einzustellen, und ihn dann hier aufzudröseln. --W!B: 02:55, 15. Jun 2006 (CEST)

kein Physiklehrbuch: Die Eignung für ein Lehrbuch kann ich nicht nachvollziehen. Der didaktische Gehalt des Artikels ist schließlich gering, er besteht hauptsächlich aus einer wenig aufregenden Sammlung von Formeln, die in dieser Form für ein Verständnis von Gebieten wie Thermodynamik, Strahlungsphysik etc. wenig nützlich ist.

wo steht jetzt eigentlich das gesetz?: All die aufgezählten Formeln sind lediglich unterschiedliche Formen des Gesetzes. Wie bei anderen Strahlgrößen auch, läßt sich die Emission eines Schwarzen Körpers durch zahlreiche subtil unterschiedliche Größen ausdrücken. Schlägt man in einem Lehrbuch oder einer Formelsammlung nach, so findet man in der Regel nur eine dieser möglichen Formeln, aber jedesmal eine andere. Welche ist nun die "richtige"? Auf diese Weise ist kein Überblick zu erlangen, welche der Formelvarianten welchem Zweck dient. Die Absicht des Artikels ist es, diesen Überblick zu schaffen und die Querverbindungen der einzelnen Varianten aufzuzeigen. Ich würde das für überflüssig halten, wenn jedem, der mit dem PSG zu tun bekommt, auch der Umgang mit den verschiedenen Strahlgrößen vertraut wäre, jeder könnte sich dann die einzelnen Varianten selbst herleiten. Aber das ist gerade nicht der Fall: praktisch jedem ist - und sei es nur im Schulunterricht - das PSG schon begegnet, aber wer weiß schon, wie sich die spektrale Strahldichte von der spezifischen Ausstrahlung unterscheidet und ob die eine in der Formelsammlung genannte Formelvariante gerade die ist, die er braucht. Den meisten fehlt vielleicht sogar das Problembewußtsein, dass es verschiedene Formeln für das Gesetz gibt, und man sich gezielt die für die Fragestellung geeignete aussuchen muss.

Dabei ist der Artikel natürlich ziemlich lang geworden, aber ich kann nicht wirklich ein Problem darin erkennen. Die angestrebte Absicht, dem verwirrten Schüler oder Physikstudenten einen möglichst vollständigen Überblick zu bieten, erfordert in diesem Fall nun mal eine, nun ja, enzyklopädische Breite.

der artikel definiert begriffe, zu denen es eigentlich schon artikel gibt bzw geben sollte: Natürlich darf und sollte es die entsprechenden Artikel auch geben. Ich würde trotzdem die Definitionen hier im Artikel belassen wollen (sie sollen die betreffenden Artikel ja nicht ersetzen). Wegen der recht subtilen Unterschiede zwischen den einzelnen Begriffen - die außerdem wohl der überwiegenden Mehrzahl der Leser unbekannt sind - dürfte es der Verständlichkeit und dem Überblick dienen, wenn man die verschiedenen Definitionen auf einer Seite beisammen hat und sich nicht erst mühsam zusammenklicken muß. Die dadurch entstandene Redundanz erscheint mir vertretbar. Tschau -- Sch 01:44, 21. Jun 2006 (CEST)

mh, verstehe, das war mit so nicht bewusst (und Dich beleidigen oder Dein werk herabwürdigen wollt ich sowiesonicht). Deine erläuterungen sind die exakte antwort auf meinen überarbeitungswunsch. daher hab ich ein "exzerpt" in die einleitung montiert, ich hoffe, das passt Dir so. im ersten Punkt kann ich Dir nicht zustimmen, der didaktische Wert ist hoch, da er die Formeln nicht (enzyklopädisch) präsentiert, sondern herleitet (wie gesagt, ich find ihn ja ehrlich gut). ich würd Dich aber bitten, noch an der verlinkung zu arbeiten, das ist so ein solitär-artikel, der sich wenig darum kümmert, wie viele ausgezeichnete artikel es im themenumfeld noch gibt (falls Dir diese bekannt sind).. einiges hab ich eh' schon gemacht --W!B: 06:54, 21. Jun 2006 (CEST)

Ich muss mich der o.g. Kritik anschliessen. Der Artikel besteht zu 3/4 aus langem Formel-Dickicht, teilweise sogar mit mehrzeiligen Herleitungen, und am Schluss sind alle Formeln nochmals redundant in einer Formelsammlung aufgelistet. In der Form erreicht der Artikel nur eine ganz spezielle Zielgruppe, nämlich den angehenden Studenten, der eine Rechenaufgabe zur thermischen Strahlung lösen muss. Für alle anderen, insbesondere den oft zitierten interessierten Laien, ist der Artikel eine unverdauliche Kost. Mein Vorschlag: Den ganzen Formelwust auslagern in einen separaten Artikel (z.B.: Formelsammlung zum Planckschen Strahlungsgesetz) oder in die Wikibooks.

Auch das Kapitel "Strahlungsgesetz und Quantenhypothese" hat schwerwiegende Mängel:

• Die Ultraviolett-Katastrophe des Rayleigh-Jeans-Gesetzes spielte bei der ersten Herleitung des Planckschen Strahlungsgesetzes durch Max Planck keine Rolle. Planck ignorierte das Rayleigh-Jeans-Gesetz, da er den diesem Gesetz zugrundeliegenden Gleichverteilungssatz nicht als fundamental anerkannte.
• Die Plancksche Herleitung wurde durch Einstein heftig (und aus heutiger Sicht zu Recht) kritisiert. Einstein kam im Rahmen seiner Lichtquantenhypothese zu einer völlig anderen Deutung und Herleitung des Strahlungsgesetzes als Planck. Heute gilt der Einsteinsche Ansatz als der richtige. Dieser Aspekt fehlt im Artikel völlig.
  

Das Kapitel sollte m.E. komplett neu geschrieben werden.--Belsazar 13:45, 14. Okt. 2006 (CEST)

Die Einsteinsche Herleitung des Strahlungsgesetzes geht von Quanten aus - das aber war noch unbekanntes Wissen, als Planck seine Strahlungsformel herleitete. Planck probierte verschiedene Möglichkeiten einen Ansatz zu modifizieren und erhielt bei Ergänzung des linearen Terms der Entropie durch einen quadratischen Term der Entropie eine Strahlungsformel, die bei geeigneter Größe des Koeffizienten des quadratischen Terms die damals schon vorhanden Meßergebnisse sehr gut beschrieb. Danach versuchte er seine Formel irgendwie zu begründen. Es ist einfach, das später zu kritisieren, wenn man mehr weis. --Physikr 17:38, 14. Okt. 2006 (CEST)

Mich stören nur folgende Punkte: Wie Du richtig sagst, versuchte Planck eine Herleitung der Strahlungsformel über eine Berechnung der Entropie aufgrund statistischer Betrachtung der Möglichketen zur Verteilung von Energiepaketen auf die Resonatoren. Davon steht aber im Artikel nichts. Stattdessen wird unnötigerweise die Rayleigh-Jeans-Formel, die historisch bei der Entwicklung des Planckschen Strahlungsgesetzes gar keine Rolle spielte, ausführlich hergeleitet.

Weiterhin konnte Einstein nachweisen, dass Plancks Herleitung in vielerlei Hinsicht unkorrekt war. Die aus heutiger Sicht korrekte Herleitung erfolgte erst 1917 durch Einstein, wobei er zeigte dass hierbei Effekte wie z.B. die stimulierte Emission berücksichtigt werden müssen. Auch davon steht im Artikel nichts.

Auch fehlen die wesentlichen Beiträge der Experimentatoren (Rubens, Kurlbaum, Pringsheim etc.), die durch ihre präzisen Messungen überhaupt erst die emprische Herleitung der Formel ermöglichten.

Ich will mit alledem die Leistung Plancks in keiner Weise schmälern. Er hat das Strahlungesetz als erster richtig aufgeschrieben, und er hat mit dem nach Ihm benannten Wirkungsquantum eine wichtige Naturkonstante gefunden. Dennoch sollten die historischen Tatsachen korrekt dargestellt werden.--Belsazar 19:05, 14. Okt. 2006 (CEST)

@Belsazar, Deine Behauptung "versuchte Planck eine Herleitung der Strahlungsformel über eine Berechnung der Entropie aufgrund statistischer Betrachtung der Möglichketen zur Verteilung von Energiepaketen auf die Resonatoren." stimmt nicht. Planck hat einfach verschiedene Formeln ausprobiert mit der Einschränkung möglichst wenig zu ändern an den bisherigen Formeln. In seine Untersuchungen geriet dabei auch eine einfache Formel, die die vorhandenen Meßwerte ausgezeichnet beschrieb. Von Energiepaketen war dabei überhaupt keine Rede. Erst im Nachhinein suchte und fand er eine Erklärung mit den Energiepaketen - und das steht auch im Lemma. --Physikr 11:20, 21. Nov. 2006 (CET)

Schon klar, dass Planck die Deutung mit den Energiequanten erst im zweiten Anlauf (Dezember 1900) fand, das habe ich nicht in Frage gestellt. Die Kritik bezieht sich darauf, dass eingangs die Rayleigh-Jeans-Formel ziemlich ausführlich beschrieben wird, obwohl sie historisch für Planck bei seiner Herleitung keine Rolle spielte. Plancks eigentliches Ziel war die Deutung der Strahlungsformel im Rahmen der Thermodynamik; insbesondere sah er die Entropie als die fundamentale Grösse an, auf die er alles zurückführen wollte. Als das dann nicht klappte, verfiel er -eher wider Willen- auf die "Notlösung", Boltzmanns Konzepte der statistischen Mechanik auf adhoc postulierte Energieportionen anzuwenden. Dies sah er allerdings nur als mathematischen Kunstgriff, und er verbrachte noch Jahre vergeblicher Forschung damit, das Strahlungsgesetz doch noch im Rahmen der klassischen Physik zu erklären. All diese Überlegungen Plancks (Stichworte "Entropie", "statistische Mechanik", ..) tauchen im Artikel nicht bzw. nur indirekt auf.

Mein Vorschlag: Abschnitt zur Rayleigh-Jeans-Formel rausnehmen bzw. verkürzen, dafür mehr über Plancks Vorgehensweise. Konsequenterweise müsste man dann das Kapitel umbenennen in "Entstehungsgeschichte".--Belsazar 00:49, 25. Nov. 2006 (CET)

Wer hat denn den Satz "Da das plancksche Strahlungsgesetz auch bei verschiedenen Zusammenhängen für die Strahlung gültig ist, existieren je nach Zusammenhang verschiedene formelmäßige Ausdrücke für das plancksche Strahlungsgesetz" geschrieben? Er stimmt zwar, ist aber weder elegant noch kurz. Das gilt leider für viele Teile dieses sehr tiefsinnigen Artikels. So wird $c$ zweimal im selben Abschnitt definiert. Hoffe es finden sich weitere Polierwillige, der Artikel wärs wer. --Cycyc 21:49, 27. Jan. 2007 (CET)

Plancksches Strahlungsgesetz?

Kann mal jemand 1/4 des Artikels lesen und mit Worten sagen, was dieses Gesetz aussagt? In etwa so: Das plancksches Strahlungsgesetz sagt aus, dass ein ... Also ich weiß immer noch nicht was gemeint ist! (nicht signierter Beitrag von 88.73.248.188 (Diskussion) 22:05, 20. Nov. 2006)

Die Frage verstehe ich nicht. Es steht doch "Das plancksche Strahlungsgesetz beschreibt das Spektrum der Strahlung des Schwarzen Körpers.". Was soll denn sonst da stehen? Und was Spekrum und schwarzer Körper ist, ist verlinkt. Das weitere ist die Beschreibung der Strahlungsverteilung und Herleitung und Folgerungen. --Physikr 11:13, 21. Nov. 2006 (CET)

naja die IP hat insoferne recht, dass die verlinkung Spektrum und Strahlung unglücklich gewählt sind:

• Spektrum, abschnitt Physik (nehmen wir mal an, das der gemeint ist): beschreibt es auch Schallspektrum und Massenspektrum eines Teilchenstrahls?
• Strahlung bezeichnet in der Physik die Ausbreitung von Teilchen oder Wellen

klingt ganz so, als ob es auch die schallwellen und die korpuskularstrahlung des schwarzen körpers beschreibt, wenn man also adhoc nicht schon weiß, was das gesetz aussagt, ist die aussage wirklich nicht sonderlich prägnant. beschreibt es nicht eher die Spektralverteilung der elektromagnetischen Strahlung eines schwarzen Körpers in Form eines elektromagnetischen Spektrums, also den Zusammenhang von Energiegrößen der Strahlungsenergie in Bezug zur Oberflächentemperatur? -- W!B: 15:35, 21. Nov. 2006 (CET)

Der Einwand ist nachvollziehbar. Ich habe deswegen den Einleitungstext geändert. Ist er so besser verständlich? --Physikr 16:49, 21. Nov. 2006 (CET)

so, wie sag ich ich das jetzt diplomatisch? es ist nicht nötig, bei null anzufangen.

das lemma des artikels ist Plancksches Strahlungsgesetz. es ist unangemessen, den begriff Spektrum hier zu definieren. statt das lemma präziser zu definieren, führst Du jetzt eine anzahl von begriffen neu ein, ohne sie zu verlinken, obwohl sie schon andernorts erklärt werden: Abstrahlung, elektromagnetische Energie, Wellenlängen- bzw. Frequenzbereich, sichtbar, Farbe, Intensität, und alles nur, um hier „Spektrum“ zu definieren, das noch dazu dort anders definiert ist: ob jetzt der name spektrum von sichtbarem licht auf alle wellenlängen erweitert wird, ist für das plancksche gesetz an sich völlig irrelevant, und insbesondere verwirrt es noch mehr:

jetzt klingt es so, als ob das Planckgesetz das Kriterium ist, an dem Spektrum als Frequenz- und Wellenlängenbereich definiert wird. sollte dem so sein, gehört das explizit hingeschrieben ("elektromagnetische Strahlung ist durch das Planck-Gesetz definiert als gesamte abgestrahlte energie eines schwarzen körpers"), sollte dem nicht so sein, weg damit. ein gezielter link würde da mehr sagen als ein absatz (zb. ist mir unklar, wozu Du jetzt auf Energie linkst, was hat das gesetz mit potentieller energie zu tun, oder fossilen energieträgern? ausser, Du willst den aspekt der Arbeit betonen, aber dann gehörte das ausdrücklich hingeschrieben.)

und bitte nicht beleidigt sein, ich hab nur deine frage zu beantworten versucht und Dir zu erläutern, was die IP gemeint hat: es ist jetzt schlechter verständlich -- W!B: 18:13, 21. Nov. 2006 (CET)

@W!B: warum soll ich beleidigt sein, wenn sich jemand bemüht das Lemma besser zu machen. Zu ausschweifend ist manchmal ein schlechter Zug von mir, ich werde nur grantig, wenn jemand versucht Unsinn durchzudrücken. Ansonsten ist keine extra Diplomatie erforderlich. Aber so richtig weiß ich noch nicht, wie es allen Recht zu machen ist. Sind noch mehr für schlechter verständlich, dann revertieren wir auf die alte Fassung - oder wie wäre die alte oder neue Fassung zu verbessern? --Physikr 19:49, 21. Nov. 2006 (CET)

Das plancksche Strahlungsgesetz beschreibt die Energieverteilung aller Photonen, die von einem schwarzen Körper bei einer bestimmten Temperatur abgestrahlt werden.-- 212.168.185.27 20:19, 21. Nov. 2006 (CET)

Das wäre nun falsch, da die Energie der Photonen nur von der Frequenz abhängt, zur Zeit Plancks noch gar keine Photonen bekannt waren und die Intensität die Photonenmenge ist. --Physikr 20:31, 21. Nov. 2006 (CET)

Das plancksche Strahlungsgesetz beschreibt die Energieverteilung aller Photonen, die von einem schwarzen Körper bei einer bestimmten Temperatur abgestrahlt werden. Es wurde zuerst von Max Planck 1899 gefunden und begründete nach seiner Deutung durch Albert Einstein 1905 die Quantenmechanik.

Erläuterung: Planck hat das Gesetz auf mathematischem Wege gefunden. Er suchte die Funktion, deren Limes der Frequenz gegen Unendlich das Wiensche Gesetz ergebe und deren langwelliges Ende das Rayleigh-Jeans-Gesetz ergebe. Planck konnte diese Aufgabe, die ihn aus einem Streit der Gaslampenhersteller mit den Elektroglühlampenproduzenten um das bessere Licht ereilte, nur mit einem Trick lösen: er führte eine mathematische Hilfskonstante ein. Das Wirkungsquantum störte Planck, er sah darin nur seinen Trick, nicht aber physikalische Realität. Trotzdem klärte seine Formel einen der letzten Winkel des Unbekannten von Licht. Wie man meinte – und Planck dementsprechend feierte. Aber Plancks Strahlungsgesetz beschreibt die Experimente nur deshalb so gut, weil es ein Naturgesetz ist. Also sind Photonen eine Natur des Lichts. Erst Einstein gelang es 1916 mit einem thermodynamischen Ansatz der Gleichgewichtsbedingung für einen Quantenübergang zu zeigen, dass die Boltzmannverteilung einen Prozess der induzierten Emission erfordere und die drei elementaren Wechselwirkungsprozesse zusammen genommen in der Bilanzrechnung exakt das Planksche Strahlungsgesetz ergeben. Hergeleitet, ohne Trick. Die Grundlage, auf der man das Planckgesetz herleiten kann, ist die Photonenhypothese. Aus der Maxwellschen Theorie kann man das Planckgesetz nicht herleiten. Man kann es nur als Fit erhalten aus den zuvor schon bekannten Kurven, wenn man geschickt trickst, wie Planck es getan hat. Genial, aber unstetig. Maxwell ist eine stetige Theorie. Das Planckgesetz ist unstetig (nicht die Kurve, sondern die Grundlage, die eine Theorie aufweisen muss, damit eine Herleitung möglich ist). -- 212.168.185.27 21:02, 21. Nov. 2006 (CET)

Das plancksche Strahlungsgesetz beschreibt die Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Energie und/oder Leistung in Abhängigkeit von Wellenlänge bzw. Frequenz, die von einem schwarzen Körper bei einer bestimmten Temperatur abgestrahlt werden. Es wurde zuerst von Max Planck 1900 gefunden und begründete nach seiner Deutung durch Albert Einstein 1905 die Quantenmechanik.

Noch mal: von Photonen konnte noch keine Rede sein - und ist auch zur Erklärung unnötig. Planck hatte das Strahlungsgesetz über die Entropie in minimaler Abwandlung zum Wienschen Gesetz gefunden: [1] --Physikr 21:28, 21. Nov. 2006 (CET)

Hast du überhaupt gelesen, was ich geschrieben habe? Du gehst auf keines meiner Argumente ein, sondern beharrst ausschließlich auf deinem Starrkopf. Lies und dann argumentiere. Deine Quelle bestätigt meine Zeilen voll und ganz. Hättest du auch nur bis Zeile 7 deiner eigenen Quelle gelesen, so hätte dir auffallen müssen, dass Planck dort über die Unzulänglichkeit des Wienschen Energieverteilungsgesetzes berichtet. Dass er dies verbessern konnte, indem er die genauen Messwerte moderner Experimente als Fit-Ziel einer Funktion wählte, welche in ihren Grenzwerten die bis dahin bekannten, aber unzulänglichen Energieverteilungsgesetze ergab. Planck stellt sein Energieverteilungsgesetz zur Diskussion, bescheiden und ohne physikalische Erklärung, wie es zu gerade diesem Wirkungsquantum kommt, bzw. was es konkret bedeute. Klar, dass Planck keine Photonen kannte, er war ja der erste, der sie persönlich getroffen hat. Sie waren ihm fremd und völlig unbekannt. Aber, verdammt noch mal, er hat Photonen beschrieben. Das steckt nicht in der Maxwellschen Theorie, das war völlig neu. Und was daran ist neu und in der Maxwellschen Theorie nicht enthalten? Genau: der Trickparameter für den besten Fit an die Messungen! Das Plancksche Wirkungsquantum. Elementarwirkung. Das ist die Idee der Quantisierung schlechthin. Erkannt hat das zwar erst Einstein, aber was ändert es an der Tatsache, dass das Plancksche Strahlungsgesetz nicht aus den Maxwellschen Gleichungen herleitbar ist? Oder kannst du mir aus der Theorie der klassischen Elektrodynamik das Plancksche Wirkungsquantum ableiten? Das ist es nämlich, was deine Fassung suggeriert: als könne man aus den Maxwellschen Gleichungen das Wirkungsquantum ausrechnen! Also erkläre mir, was an meiner Fassung falsch ist, nachdem du dich damit auseinandergesetzt hast und nicht wieder so billig und arrogant, wie du es bisher gemacht hast. -- 212.168.185.27 07:51, 25. Nov. 2006 (CET)

Leider ist es schwierig, auf eine IP einzugehen. Wie soll eine Zusammenarbeit funktionieren, wenn man nicht weiß, ob man immer mit der gleichen Identität redet?

Quatsch, es geht um ein Lemma, um Argumente für und wider diese oder jene Formulierung und da kann man sich doch wohl um die Sachdiskussion bemühen, ohne Ansehen der Person. Die Fakten sind klar genug, dass man sie neutral behandeln kann. -- 212.168.185.27 13:00, 25. Nov. 2006 (CET)

Hier geht es um die Wikipedia. Das hat mit Sachdiskussion nichts zu tun. Und mit Fakten schon gar nicht. Das merkt man leicht, wenn man nachsieht, was eigentlich Entropie ist. Wenn Entropie vor Planck kam, ...

Dieser Satz: "Elementarwirkung. Das ist die Idee der Quantisierung schlechthin." hat im Artikel über Wirkung eine Halbwertszeit von < 1 Phytt . Probieren geht über Studieren!

he freunde, mal abgesehen vom geschichtlichen kontext, was beschreibt das gesetz heute? ihr habt da mal eh beide dieselbe fassung (soweit es omas einleitung angeht), daher hab ich aus den beiden letzten fassungen einen satz synthetisiert. und den rest der diskussion können wir sicher im artikel als abschnitt unterbringen, wer über den geschichtlichen teil weiterliest, der interessiert sich sicher auch für die aspekte, die ihr jetzt da besprecht. gruß -- W!B: 22:27, 21. Nov. 2006 (CET)

Es tut mir ausgesprochen leid, aber ich verstehe nicht, was Ihr für Probleme mit diesem ausgesprochen gut geratenen Artikel habt! Ich habe in mehreren Vorlesungen und in mehreren Physikbüchern von dem Strahlungsgesetz gehört, bzw. über es gelesen. Nirgends waren die Zusammenhänge zwischen den verrückten Größe so klar und prägnant formuliert wie hier. Glückwunsch! Wenn so sehr erwünscht wird, dass der Artikel sich an fachfremderes Publikum wendet (Ich gehöre als Chemiestudent im Grunde dazu, aber ich finde ihn gut so), dann könnte man vielleicht in einem ersten Abschnitt dieses Ziel erfüllen. Auf KEINEN FALL sollten dem Artikel aber Informationen entnommen werden!!! Schöne Grüße [unsigned] 16:55, 22. Nov. 2006 (CET)

Ich fühle mich einmal als Atom von „Ihr (für Probleme habt)“ angesprochen. Viele von uns wollen bestmögliche Artikel. Manche wollen sich nebenbei profilieren. Wenige wollen stören. In diesem Fall diskutieren gerade wenige sehr unterschiedliche Elemente aus dem „wir“ darüber, wie man den bestmöglichen Artikel über Plancks Strahlungsgesetz schreiben kann. Wir tun dies, obwohl wir wissen und zugeben, dass es mindestens 300000 Artikel gibt in Wikipedia, die sehr viel dringender unserer Aufmerksamkeit bedürften. Aber erstens kann man sich ja nicht zerreißen und zweitens will man ja auch seinen Spaß. Antwort auf deine erste Frage nach unserem Problem: Profilgier, Spaß an der Herausforderung und die Sucht nach dem bestmöglichen Ergebnis aus dem Teamwork heraus lassen uns dieses Problem erst schaffen. Zum Glück. Denn nur dadurch wird irgendwann einmal hier ein Artikel über das Plancksche Strahlungsgesetz stehen, der lebendig und packend in dichtester Form alle relevanten Fakten zu diesem Thema … wir träumen, lieber Chemiestudent. Wir träumen nur. -- 212.168.185.27 07:51, 25. Nov. 2006 (CET)

wow, schön gesprochen(getippst), meine volle zustimmung.. "lebendig und packend" hört man im zsammenhang mit Enzyklopädie selten -- W!B: 14:57, 25. Nov. 2006 (CET)

dann mal anders: seid ihr (atome) schon mal über den aufbau der Schallgrößen gestolpert (Schall, Schallenergiegröße, Schallfeldgröße). so etwa stell ich mir was für die Strahlungsgrößen vor. das würde dann diesen artikel sehr entlasten, wenn die herleitungen der einzelnen größen jeweils ein eigener artikel wär, Strahlungsgröße wär dann der übersichtsartikel, Elektromagnetische Strahlung das Portal und der hier würde die einzelnen größen zu einem sinnvollen kontext verbinden (was ja das gesetz selbst tut) und weitere aspekte zu referieren, wie sie hier in der disk schon angesprochen wurden -- W!B: 14:57, 25. Nov. 2006 (CET)

Noch mal. Die Herleitung hat Planck so gut wie nicht über die maxwellsche Theorie gemacht, sondern über die Entropie - also eine thermodynamische Größe. Er hat zunächst einen Fit gemacht und ein Fit hat Parameter für die Anpassung. Und weil der Fit so gut war, hat Planck untersucht, wie man die Formel erklären könnte - auch wieder ohne Maxwellsche Theorie. --Physikr 20:38, 25. Nov. 2006 (CET)

Planck schreibt:“[…] wie sich die von mir entwickelte elektromagnetische Theorie der Strahlung zu den Beobachtungsthatsachen stellt. […]“ Es war das Ringen der Physiker jener Zeit, die letzten Geheimnisse aus dem für genial, vollständig und absolut gehaltenen Schatz der Maxwellschen Gleichungen herauszuholen. Die Physiker konnten mit Maxwells Theorie der elektromagnetischen Strahlen Licht erklären und wollten alle Details genau ausrechnen. Ein paar Probleme waren widerborstig, da die Vorhersagen aus der Elektrodynamik falsch beschrieben, was die Experimente damals schon sehr genau messen konnten. Ein gewaltiges Problem, die UV-Katastrophe im Rayleigh-Jeans-Gesetz von 1864, hatte gerade vier Jährchen zuvor 1896 Herr Wilhelm Wien aus der Welt räumen können. Wien hatte bereits die Arbeiten von Boltzmann und Maxwell gekannt, die der klassischen Thermodynamik die mikroskopische Ebene in Form der statistischen Physik hinzufügte. Freilich kann man auch argumentieren, Ludwig Boltzmann sei der Begründer der Quantenphysik, aber es entspricht mit gutem Recht nicht dem Stand der heute gültigen, allgemeinen Konvention. kT sieht sehr ähnlich wie hf aus als Kandidat für ein Energiequant. Aber da gibt es das Problem mit der Temperatur. Das erklärt Boltzmann ja gerade, dass Temperatur eine rein makroskopische Größe ist. Aber erkläre mir bitte, woher Planck die Informationen bezieht, die er hier als Grundlage seiner Theorie nennt: „[…] Nach dieser Theorie ist das Energieverteilungsgesetz bestimmt, sobald die Entropie S eines auf Bestrahlung ansprechenden linearen Resonators als Function seiner Schwingungsenergie U bekannt ist. […]“ Planck hat also hochgenaue Messungen der Spektren von Temperaturstrahlern, die mit Messgeräten erhoben worden waren, welche man auf der Grundlage der Maxwellschen Theorie der Elektrodynamik und der Theorien zur Thermodynamik sowie zur statistischen Physik konstruiert hatte. Und er berechnet dazu viele Formeln auf der Grundidee der sehr modernen und leistungsfähigen Methode der Statistik basierend über ein Ensemble von Maxwellschen Dipolen. Eine von diesen Formeln zeichnet sich dadurch aus, dass sie seine Basis, das Wiensche Strahlungsgesetz, nur minimal variiert und zugleich den besten Fit zu den Daten darstellt. Aber ohne Maxwell hätte die Formel keinerlei Input. Wie willst du mit Licht rechnen, wenn du keinerlei Modell für Licht hast? Und Maxwell ist eine verflucht gute Theorie. Sie stimmt bis heute. Sie ist nur eben unvollständig. Wie alle Theorien. Und das sieht man selten so gut, wie an Newtons Mechanik oder an Maxwells Thermodynamik. Das ist ein wichtiger Aspekt, wenn es um eine Gesamtdarstellung der bekannten, relevanten Tatsachen geht.

Wichtiger aber ist, dass du aus einer einzigen Quelle, nämlich einer Originalarbeit des Entdeckers, nur ein Schlagwort herauszitierst – Entropie – und meinst, daraus ableiten zu können, das Plancksche Strahlungsgesetz habe nichts mit den Maxwellschen Gleichungen zu tun, habe nichts mit Photonen zu tun und sei isoliert von jeglichen kulturhistorischen, naturwissenschaftlichen und persönlichen Kontexten darzustellen.

Obwohl du oben gerade solche Darstellungen favorisiert hast, die den elektromagnetischen Wellencharakter von Licht als einzig zulässige Form deklarieren. Und du merkst bei deinen schlampigen Erwiderungen kein einziges Mal deine Widersprüche, das ärgert mich maßlos. Glaubst du nach meinen bisherigen Beiträgen zu diesem Trauerspiel wirklich, ich hätte nicht kapiert, dass das Spektrum eines schwarzen Körpers der Temperatur T wohl irgendwie auch die Thermodynamik ins Spiel bringen muss? Sei doch mal konstruktiv und nicht immer darauf versessen, jemand anderem ans Bein zu pinkeln. Da steckt doch was drin: Das elektromagnetische Spektrum eines Temperaturstrahlers darzustellen, setzt die Idee voraus, dass es eine mikroskopische Verbindung zwischen den großen Theoriedisziplinen Thermodynamik und Elektrodynamik geben müsse. Als konstruktiven Beitrag solcher Form könnte ich mich über deinen Hinweis auf die Entropie freuen. Aber dieses beleidigte Nachtreten, das du jetzt schon zum X-ten Mal praktizierst, ohne irgendeinen anderen Kontext im Kopf zu haben, als „… Auslöschenstrahl, fizzzzz …“ nee

Dass es genau Plancks unlösbares Problem war, die Maxwellsche Theorie zu seiner quantisierten Form des Strahlungsgesetzes hinzubekommen, liest du zwischen den Zeilen seiner Abschlussfußnote (1): „[…] die Schwingungszahl des Resonators bedeutet. Ich werde dies bei einer anderen Gelegenheit darlegen. […]“

Max Planck hat sein Strahlungsgesetz, das die Energieverteilung der Photonen eines schwarzen Körpers der Temperatur T beschreibt, auf der Grundlage der Maxwellschen Elektrodynamik und der Boltzmannschen Thermodynamik errichtet und durch Variationen der Wienschen Strahlungsformel eine Lösung gefunden, die nicht mehr schlüssig auf Maxwells Gleichungen rückführbar war. Er meinte, er könne es erklären im Rahmen der klassischen Elektrodynamik, aber er hatte Photonen beschrieben, die sich nicht glätten lassen. Er hat keine schlüssige Erklärung im Rahmen der Maxwellschen Elektrodynamik liefern können und blieb sie trotz Ankündigung schuldig. Und die Fachwelt verabschiedete sich langsam von dem Glauben an absolute Kenntnis. Und zählet seither Quanten und deren Zustände. Wenn du mir erklären könntest, was Isaac Newton gesehen hat, als er nicht davon lassen wollte, die spektrale Teilbarkeit von Licht mit seinem Korpuskelmodell des Lichts zu identifizieren, dann wäre ich froh über deinen Beitrag. Aber wenn du irgendwelche Wörter aus dem Kontext reißt, um sie als vermeintliche Waffen um dich zu werfen, dann solltest du dich nicht wundern, wenn irgendein anonymer Idiot wie z.B. ich dieses und mehr zurück wirft. Allerdings klappt das nicht auf Dauer. Es ermüdet. Und von mir aus drück es durch, wie du es haben willst. Wenn du das brauchst ... und es sonst keinen interessiert. Wer wissen will, was es dazu noch gibt, kann ja diese blue disk lesen, -- 212.168.185.27 19:13, 26. Nov. 2006 (CET)

Bitte beruhigt euch! Was ist "blue disk"? Diskussion bis man von Luftmangel blau wird? Wikipedia hat eigene Gesetze und Planck war es doch, der bemerkte, wie sich neues Wissen ausbreitet. Es geht hat langsam. Doch es geht.

Bedeutung des planckschen Strahlungsgesetzes für die Quantentheorie: Wissenschaftshistorische Betrachtung

Die Frage, welche Bedeutung Plancks Arbeiten zur Hohlraumstrahlung für die Quantenphysik hatte, bedarf einer differenzierten Betrachtung. Unter Wissenschaftshistorikern gab/gibt es eine kontroverse Diskussion zu diesem Thema. Einen sehr ausführlichen Überblick über die verschiedenen wissenschaftshistorischen Analysen findet man z.B. in [2]. IMHO sollte die Historie deutlich ausführlicher dargestellt werden, wobei auch der o.g. Historikerstreit erwähnt werden sollte.--Belsazar 20:54, 26. Nov. 2006 (CET)

oh danke Dir, die rettung, jetzt wird mir klar worüber die zwei streiten.. -- W!B: 01:17, 27. Nov. 2006 (CET)

Das ist noch nicht die Rettung, es ist das Wissen um die Existenz eines Rettungsbootes ;-)

Wer dieses Papier analysiert und bewertet, betreibt Forschung und das Ergebnis dieser Forschung kann nur Original Research sein, wird also verdammt. Erst wenn die Beteiligten sich einigen, dass die gefundenen Ergebnisse immer schon in den Originaldokumenten verborgen waren, wird aus OR wieder bekanntes Wissen. Das geht aber nur, wenn man um die Wahrheit kämpft, und nicht, wenn man sie schon gewonnen hat. Um die Wahrheit kämpfen bedeutet nicht, seine eigene Wahrheit durchzusetzen, sondern die eigene Wahrheit zu erstreiten.

Ohne nun die Quelle vorliegen zu haben: Planck hat seine Oszillatoren so aufgebaut, dass sie Energie in ganzzahligen Einheiten der Grundenergie aufnehmen können. Was man nun leicht übersieht: Es handelt sich nicht um EINEN Oszillator, sondern um ein Ensemble von Oszillatoren. Mit dem Festlegen einer kleinsten Energiemenge wird der Oszillator der niedrigsten Frequenz festgelegt. Damit sind alle anderen Oszillatoren definiert, denn sie haben die Grundenergie N * kleinste Energiemenge. Alle diese Oszillatoren können nun wiederum ihre eigene Energiemenge m-fach aufnehmen. Nun muss man sich fragen, wie denn ein Oszillator schwingt mit einer Frequenz f und einer Grundenergie E, wobei die Energie sich stufenweise um E erhöht oder erniedrigt. Ein entscheidender Punkt ist, dass ein so aufgeladener Oszillator nicht seine Energie auf einen Schlag abgeben kann! (Das entspricht wohl der Darstellung mit Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren). Man kann dieses Problem leicht umgehen, wenn man anstelle eines Oszillators mit äquidistanten Energieniveaus beliebig viele Oszillatoren parallel existieren lässt, die entweder angeregt sind, oder nicht.

Um die mögliche Richtigkeit dieser Überlegung zu diskutieren, muss man jetzt exakt die Quelle zitieren. Diese wieder herauszusuchen macht nur Sinn, wenn eine Atmosphäre der Streitkultur besteht und nicht die Totschlagskultur, die leider in der Wikipedia an der Tagesordnung ist. Wer selbst keine Zweifel mehr hat, muss entweder in der Lage sein, die Zweifel seines Gegenübers auszuräumen oder er muss erkennen, dass er zu früh zu sicher war. Die Zeit bis zu diesem Zustand muss im Wettstreit genutzt werden.

Es geht nicht um die Quantenphysik, sondern um das plancksche Strahlungsgesetz. Das hatte Planck in der Sitzung am 19. Oktober 1900 vorgetragen: nur als Fit mit einer einfachen Formel. Erst in der Sitzung am 14. Dezember 1900 konnte Planck die gefittete Formel auf Grund der Ähnlichkeit mit Gasgesetzen mit Energieelementen (den heutigen Quanten) herleiten - und deswegen wird der 14. Dez. 1900 als Geburtsstunde der Quantenphysik bezeichnet. Die plancksche Formel ist aber 2 Monate älter. Nichts anderes steht auch in der Quelle zum Historikerstreit. Ganz abgesehen davon, daß die wiensche Formel auch nur ein Fit war [3]. Das im Hintergrund die maxwellschen Gleichungen stehen, ist doch unbestritten, aber es ging eben um die Energieverteilung - und dazu sagt Maxwell nichts. Siehe Wien. --Physikr 00:04, 28. Nov. 2006 (CET)

Wenn es um das plancksche Strahlungsgesetz geht, dann hat das Wort Photon im ersten Satz nichts zu suchen und muss das raus! Jeder Satz, der heute geschrieben wird, entsteht aus der heutigen Begriffswelt. Die Quanten sind in der Welt, wir kriegen sie nicht mehr raus. Wenn Planck etwas vorgetragen hat, dann nicht das, wie er sich das Gesetz gedacht hat, sondern wie er dieses Denken so berichtet, dass die Zuhörer verstehen, was er zu sagen hat. 212.168.185.27 hat oben sehr genau beschrieben, woran dieser Artikel krankt. Aus heutiger Sicht ist es völlig klar, wie Planck die bekannte Formel modifizieren musste, um die richtige zu haben. Aber Planck war Physiker und kein Formelfitter. Also hat er sich was gedacht und DANN erst "formuliert". Der entscheidende Punkt ist, dass in der Thermodynamik der Übergang zu infinitesimalen Energieabständen, also unendlich vielen Energieniveaus möglich ist, und bei Planck klappt es nicht. Er erkennt, dass das Produkt von Energie und Zeit die kritische Größe ist, die quantisiert ist. Seine Energiequanten kann er beliebig klein machen, indem er die Frequenz des Oszillators beliebig klein macht. Und das hat er sehr wohl erkannt. Ein großer Rest der Welt aber noch nicht. Um nicht zu sagen, der dominierende Rest der Welt!

Die Formulierung einer neuen Theorie kann auf mehreren Wegen erfolgen - erstens Schlußfolgerungen aus alten Theorien, zweitens durch unerwartete Lösungen von bekannten Gleichungen oder ganz neu durch eine (un)mögliche Formel und Fit auf die Meßergebnisse, weil die bisherigen Ergebnisse nicht in Übereinstimmung mit den gültigen Formeln zu bringen sind. Diesen Weg sind sowohl Wien als auch Planck gegangen (und in bestimmten Maße auch Einstein). Nachdem der Fit sehr gut die Meßergebnisse beschrieb sind dann alle daran gegangen, zu untersuchen, warum die gefittete Formel die Wirklichkeit so gut beschreibt. Und erst zu diesem Zeitpunkt hat Planck die Energieeinheiten als mögliche Erklärung ins Spiel gebracht!! - mit dem Glauben, daß später aus den bisherigen Theorien zu erklären. Diese Erklärung ist ihm (und anderen) nie gelungen, so daß sich die Wissenschaftlergemeinde dazu entschlossen hat, Quanten ganz neu als Bestandteil der Physik zu betrachten.

Da aber die Geschichte in den Abschnitt Geschichte gehört, darf auch Photonen in der Einleitung stehen, denn eine Enzyklopädie soll das aktuelle Wissen darstellen. --Physikr 17:19, 28. Nov. 2006 (CET)

Ach, das ist ein gutes Argument! Zum aktuellen Wissen gehört natürlich auch das um die Bedeutung von Fit. Wie man leicht nachlesen kann, ist Fit "eine mathematische Operation, um für eine Reihe von Messdaten die unbekannten Parameter einer vorgegebenen Funktion zu bestimmen". Planck hat nun keineswegs diese Parameter bestimmt, sondern eine neue Formel aufgestellt. Ausgleichsrechnungen kann ein Computer machen, oder ein Rechenknecht, wenn man noch keinen hat. Formeln ersinnen verlangt Begabung. Die Formel für die Strahlung zu finden, brauchte Planck! Und bitte, nicht mit dem Argument kommen, die -1 wäre schon immer dagewesen und nur nicht bemerkt worden, weil es eigentlich f*(-1) heißt und so musste man den Parameter f nur auf 1 fitten, damit die Formel mit den Ergebnissen übereinstimmt, während sie bei Wien auf "0" gefittet war.

Ich zitiere aus Plancks erster Arbeit:

Im Verfolg dieses Gedankens bin ich schließlich dahin gekommen, ganz willkürlich Ausdrücke für die Entropie zu konstruieren, welche, obwohl komplizierter als der Wiensche Ausdruck, doch allen Anforderungen der thermodynamischen und elektromagnetischen Theorie ebenso vollkommen Genüge zu leisten scheinen wie dieser.

Unter den so aufgestellten Ausdrücken ist mir nun einer besonders aufgefallen, der dem Wienschen an Einfachheit am nächsten kommt und der, da letzterer nicht hinreicht, um alle Beobachtungen darzustellen, wohl verdienen würde, daraufhin näher geprüft zu werden.

Planck hatte also verschiedene Ausdrücke ausprobiert und an die Meßwerte gefittet - und dabei einen Ausdruck gefunden, der sehr einfach war und dessen Fit die vorhandenen Meßwerte sehr gut beschrieb. Die "-1" ist dabei eine Erfindung von Planck - aber keine Folge der Annahme von irgendwelchen Energieportionen. --Physikr 23:54, 28. Nov. 2006 (CET)

Ein schönes Zitat. Es zeigt alles, nur hat es nichts mit Physik zu tun. Diese Leute waren Menschen, genau so eitel, bescheiden, verletzend, verletzlich wie die Zeitgenossen zu jeder Zeit. "willkürliche Ausdrücke" heißt: ich habe ausprobiert. Ich konnte nicht vorhersehen, welchen Geistesblitz ich haben werde. Da könnten einige Antragsteller für Fördergelder heute noch was von lernen. "Wienscher Einfachheit": Mein lieber Wien, du hast es gut gemacht, aber es war noch zu viel. Usw. Und nun zur Eindeutigkeit der modernen Sprache: Die "-1" ist dabei eine Erfindung von Planck. Was hat Planck "Erfunden"? Doch nicht die "-1"? Wobei?

Und nochmal zum "Fitten": Was Planck gemacht hat, hat mit "Fitten" absolut nichts zu tun. "Fitten" bedeutet, durch Anwendung einer Methode der Ausgleichsrechnung einen oder mehrere Parameter einer Funktion so festzulegen, dass die Abweichung zwischen Messwerten und Funktionswerten minimiert werden. Die Anzahl der Methoden ist beliebig groß. Das ist eine Leistung, die man von jedem Studenten im Grundstudium verlangt. Planck hat einen mathematischen Ausdruck gefunden, der im Grenzverhalten und auch dazwischen das gemessene Spektrum besser beschreibt mit dem Potential, dass der Fehler nach dem "Fitten" nur noch die Ursache in der unvollkommenen Messung und experimentellen Ausführung liegt. Mehr brauch man dazu nicht zu sagen.

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Nachdem die obige Diskussion zur wissenschaftshistorischen Bedeutung des planckschen Strahlungesetzes etwas abgedriftet ist, hier nochmal ein weiterer Anlauf, diesmal auf Basis der Originalquelle (Plancks Arbeit vom Dezember 1900, S.239/240).

Das System enthalte eine gegebene Menge Energie: Die Totalenergie E, die teils in dem Medium als fortschreitende Strahlung, teils in den Resonatoren als Schwingung derselben auftritt. Die Frage ist, wie sich im stationären Zustand diese Energie auf die Schwingungen der Resonatoren und auf die einzelnen Farben der in dem Medium befindlichen Strahlung verteilt und welche Temperatur dann das ganze System besitzt. Wenn E als unbeschränkt teilbare Grösse angesehen wird, ist die Verteilung auf unendlich viele Arten möglich. Wir betrachten aber ­-und dies ist der wesentlichste Punkt der ganzen Berechnung- ­ E als zusammengesetzt aus einer ganz bestimmten Anzahl endlicher gleicher Teile und bedienen uns dazu der Naturconstanten h = 6,55.10-27 [erg x sec]. Diese Constante mit der gemeinsamen Schwingungszahl v der Resonatoren multiplicirt ergiebt das Energieelement epsilon in erg, und durch Division von E durch epsilon erhalten wir die Anzahl P der Energieelemente, welche unter die N Resonatoren zu verteilen sind. Wenn der so berechnete Quotient keine ganze Zahl ist, so nehme man für P eine in der Nähe gelegene ganze Zahl.

Der letzte (rot markierte) Ausschnitt aus Plancks berühmter Originalarbeit zeigt, dass Planck bei seiner Herleitung das Modell quantisierter Energieportionen nicht stringent anwandte. Er selber sagte später, dass er die hier beschriebene Methode der Aufteilung der Energie auf N Resonatoren nur als mathematischen Trick betrachtete, dem er keine physikalische Bedeutung zumass (O-Ton Planck: "ich dachte mir nicht viel dabei..."). Das Geschichtskapitel sollte um diese Thematik sowie um einen Abschnitt zur Weiterentwicklung bei der Herleitung des Strahlungsgesetzes (Einstein 1916,Bose 1924) erweitert werden. By the way: Welche Herleitung gilt eigentlich heute als die "korrekte" Herleitung? Da bei den Strahlungsprozessen Photonen erzeugt bzw. vernichtet werden, benötigt man vermutlich die Quantenfeldtheorie, oder?--Belsazar 23:08, 4. Dez. 2006 (CET)

Die ganze Überlegung war ja für Planck auch keine Momentsache. Er hat einige Zeit gebraucht und mal so und mal so erklärt. Und ich sehe hier oben folgenden Schwachpunkt: Als Totalenergie sieht er die der Resonatoren und des Mediums. Mit dem Medium hatte man noch Problem, die Äthertheorie war ja noch lebendig. Dabei wird aber nicht beachtet, dass es ja Glühkörper unterschiedlicher Wärmekapazität gibt. Man kann also nicht sagen, dass mit einer bestimmten Energiemenge eine bestimmte Temperatur erreicht wird. Aber er hat ja von den physikalischen Eigenschaften der Wände abstrahiert. Das passt dann mit der heutigen Herleitung zusammen: Man nimmt einen Hohlraum mit Strahlung. Diese Strahlung wird quantisiert durch die Bedingung: stehende Wellen. Das bedeutet, es gibt nur Frequenzen ganzzahligen Vielfaches einer Grundfrequenz. Die kleinste Frequenz passt übrigens nur zur Hälfte rein. (das entspricht der Forderung für die ganze Zahl.) Damit sind aber noch nicht die Energieelemente quantisiert! Er sagt nun: jeder dieser Wellenlängen, die überhaupt in dem Hohlraum sein können, sind Schwingungen zugeordnet, die eine Gesamtenergie von n * h * nü haben. n wieder ganzzahlig. Wir haben nun also unterschiedlich große Energieelemente als vielfache einer Grundenergie (durch den Resonator bestimmt) und davon wiederum ganze Anzahlen. Das ist kompliziert, kann aber durch einen ganz einfachen Zusammenhang wieder ganz einfach ausgedrückt werden. Betrachten wir das klassische Wirkungsprinzip, dann muss ja, um ein Energie an ein elektromagnetisches Feld zu übertragen, eine Ladung ihren Impuls verändern. Also, sie muss ich bewegen und beschleunigt werden. Man kann die physikalische Größe Wirkung berechnen. Und nun sagt Planck nichts anderes als dass die Wirkung nicht beliebig geändert werden kann, sondern nur in einer Größe 1. Das Produkt aus übertragener Energie und Zeitdauer der Energieübertragung, ist h. Egal, wie groß das Energieelement ist. Die korrekte Herleitung war übrigens eigentlich die Erfindung der Bose-Einstein-Statistik, das wird heute auch so gelehrt. Mit Quantenfeldtheorie hat das insofern noch nichts zu tun, als dass keine Aussage darüber gemacht wird, wie die "Photonen" den erzeugt oder vernichtet werden, wie also das Strahlungsfeld ins Gleichgewicht kommt. Das wird einfach postuliert. Übrigens in Anlehnung und übernommen von Boltzmann? Denn die statistische Theorie der Wärme funktioniert ja auch nur, weil man den Gleichverteilungssatz postuliert und das ist für mich noch ein größeres Geheimnis als die unbefleckte Empfängnis. FellPfleger 08:56, 5. Dez. 2006 (CET)

Man darf aber die Einleitung der Arbeit nicht vergessen, die ich nachfolgend zitiere:

Als ich vor mehreren Wochen die Ehre hatte, Ihre Aufmerksamkeit auf eine neue Formel zu lenken, welche mir geeignet schien, das Gesetz der Verteilung der strahlenden Energie auf alle Gebiete des Normalspektrums auszudrücken, gründete sich meine Ansicht von der Brauchbarkeit der Formel, wie ich schon damals ausführte, nicht allein auf die anscheinend gute Übereinstimmung der wenigen Zahlen, die ich Ihnen damals mitteilen konnte, mit den bisherigen Messungsresultaten, sondern hauptsächlich auf den einfachen Bau der Formel und insbesondere darauf, daß dieselbe für die Abhängigkeit der Entropie eines bestrahlten monochromatisch schwingenden Resonators von seiner Schwingungsenergie einen sehr einfachen logarithmischen Ausdruck ergibt, welcher die Möglichkeit einer allgemeinen Deutung jedenfalls eher zu versprechen schien als jede andere bisher in Vorschlag gebrachte Formel, abgesehen von der Wienschen, die aber durch die Tatsachen nicht bestätigt wird.

Also: Planck schreibt selber, daß er die Formel nur durch Anpassung und Einfachheit gefunden hat. Die Energiepakete hat er erst hier nachgeschoben. --Physikr 08:03, 5. Dez. 2006 (CET)

Eine gute Quelle ist wohl auch hier: http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/historic-papers/1901_309_553-563.pdf zu finden. Da es im jedes Wort geht, muss man alles exakt abstimmen. "nur durch Anpassung und Einfachheit" ist eine völlig andere Aussage als "durch Anpassung und Einfachheit". Er sagte: die bekannte Strahlungsformel gilt nicht in Allgemeinheit. Und ein physikalische Gesetz, das auch nur in einem Fall nicht stimmt ist falsch. Dann geht er Schritt für Schritt die Herleitung durch um den falschen Schritt zu finden, zu eliminieren und durch einen richtigen zu ersetzen. Aber auch hier setzt er Ergebnisse voraus, die man nicht einfach akzeptieren darf, man muss also auch die Quellen dazu herholen. Das ist das, was ich unter richtiger Arbeit verstehen möchte. FellPfleger 08:56, 5. Dez. 2006 (CET)

Planck und die Photonen

In der obigen Diskussion wird Planck wiederholt mit der Entdeckung der Photonen (Lichtquanten) in Verbindung gebracht. Hierzu eine ganz klare Aussage: Plancks Herleitung des Strahlungsgesetzes basiert nicht auf dem Konzept von Lichtquanten. Im Gegenteil, Planck lehnte Einsteins Lichtquantenhypothese ab! Noch im Jahr 1913 verfasste Planck (zusammen mit anderen) im Zusammenhang mit Einsteins Aufnahme in die Preußische Akademie der Wissenschaften ein Empfehlungsschreiben, das mit folgenden Worten endet:

"Dass er in seinen Spekulationen gelegentlich auch einmal über das Ziel hinausgeschossen haben mag, wie z. B. in seiner Hypothese der Lichtquanten, wird man ihm nicht allzu sehr anrechnen dürfen. Denn ohne einmal ein Risiko zu wagen, lässt sich auch in der exaktesten Wissenschaft keine wirkliche Neuerung einführen."

Insgesamt krankt das Kapitel "Strahlungsgesetze und Quantenhypothese" daran, dass nicht klar ist, ob hier der historische Ablauf beschrieben werden soll (Themen: Verbesserung wiensches Gesetz, Erklärungsversuche auf Basis Entropie und Elektrodynamik, quantisierte Energieportionen der Resonatoren, ..), oder ob das Thema aus heutiger Sicht (d.h. mit Photonen, stimulierter Emission etc.) erklärt werden soll. M.E. solltet ihr das zuerst klären, dann wird auch klar, was in das Kapitel reingehört.--Belsazar 20:27, 28. Nov. 2006 (CET)

Meine Meinung: Erklärung aus heutiger Sicht, aber nicht mit Gewalt heutige Erkenntnisse auch dort einzubauen, wo sie nicht notwendig sind. Der historische Werdegang gehört in den Geschichtsabschnitt. --Physikr 23:59, 28. Nov. 2006 (CET)

Welches ist der Geschichtsabschnitt? Wäre dieser noch neu zu schreiben?--Belsazar 07:38, 29. Nov. 2006 (CET)

Die Geschichte ist in Plancksches_Strahlungsgesetz#Strahlungsgesetze_und_Quantenhypothese eingearbeitet. --Physikr 23:08, 29. Nov. 2006 (CET)

212.168.185.27 hat nach meiner Sicht der Dinge hier einen sehr wichtigen Beitrag geleistet. Leider hat er/sie sich aus der Arbeit zurückgezogen. So wird der Beitrag das bleiben, was er war.

Über welche der folgenden Grundaussagen sind wir uns nun einig? Bitte nur Einsprüche eintragen, sonst dauert die Auswertung zu lange.

Ich schreibe mal dazwischen (--Physikr 23:08, 29. Nov. 2006 (CET)).

Bestandsaufnahme:

(1) Max Plancks erste Arbeit „Ueber eine Verbesserung der Wien’schen Spectralgleichung“ aus dem Oktober 1900 [4] bezieht sich unmittelbar auf das 4 Jahre zuvor von Wilhelm Wien aufgestellte Gesetz „Ueber die Energievertheilung im Emissionsspectrum eines schwarzen Körpers“ [5]. Die zweite Arbeit Plancks vom Dez. 1900 brachte Energiepakete ins Spiel [6].

(2) Die immense Herausforderung und die entsprechend hohe Bedeutung, für einen idealen Wärmestrahler den funktionalen Zusammenhang zwischen den Größen Intensität, Wellenlänge und Temperatur zu finden, ergibt sich aus historischem, wissenschaftlichem und wirtschaftlichem Kontext.

(2.1) Historischer Kontext: Es werde Licht, das historisch betrachtet nicht näher zu erläutern ist: Gott ist Licht. Und Gott lässt Licht werden. Also lässt Gott sich werden. Also ist Selbstreduplikation das eigentlich Göttliche an Gott, Also interessiert sich das Tier für nichts neben sich selbst (Materie) so sehr, wie für seinen Administrator (Licht).

Verstehe ich nicht. Was hat das mit Max Planck und seinem Strahlungsgesetz zu tun?--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(2.2) Wissenschaftlicher Kontext: Ludwig Boltzmann hat 1884, also erst 20 Jahre nach der Veröffentlichung der elektrodynamischen Theorie von James Clerk Maxwell und immerhin erst 5 Jahre nach dem geistreichen Experiment von Josef Stefan mit der Einführung statistischer Methoden in der Thermodynamik eine experimentell fundierte, theoretische Verbindung zwischen der Wärmelehre und der Elektrodynamik herstellen können. Aber erst die Quantentheorie vermittelt im naturwissenschaftlich strengen Sinn im heute feststellbaren Rahmen zuverlässig zwischen den unterschiedlichen Disziplinen der Physik. Heute sucht man nach einem ähnlich guten Verbindungsglied zwischen den beiden vermeintlich letzten getrennten Bereichen der Physik: Gravitation und Quantentheorie.

Der erste Satz ist falsch. Boltzmanns Arbeiten zur statistischen Mechanik haben keinen Bezug zur Elektrodynamik.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

Wie kann man das erkennen? Ich nenne die IP nun Hr1. Kann Hr1 seine Aussage belegen?

(2.3) Wirtschaftlicher Kontext: Ende des 19. Jahrhunderts tobte ein Streit der Elektrolampen-Hersteller mit den Gaslampen-Anbietern um das Monopol, Städte zu beleuchten. Man argumentierte mit der Lichtqualität und suchte nach wissenschaftlichen Argumenten, die die eigene Position jeweils stärken würden. Dazu brauchte man Kenntnisse über das Emissionsverhalten seiner jeweiligen Konstruktion. Und man brauchte Kalibriermaschinen. Und es ging um Unsummen von Geld bei alledem, nur nebenbei, weil es ja Leute gibt, die in Wikipedia nur den Wirtschaftsteil lesen.

(3) Nach den bisher mehr als 100 Jahren an Erfahrung der Menschheit mit dem Planckschen Strahlungsgesetz wurde bisher noch keine Erklärung gefunden, die ein auch nur annähernd so gutes Modell für die dieses Gesetz hervorbringende Natur liefern könnte, wie Einsteins 1905 erstmals veröffentlichte Photonenhypothese.

Missverständlich. Einsteins Arbeit aus dem Jahr 1905 diente nicht der Erklärung des planckschen Strahlungsgesetzes. Zu diesem Thema veröffentlichte Einstein 1916 (oder 1917? müsste ich genauer nachschauen) eine wichtige Arbeit, in der er durch statistische Betrachtung der Emission und Absorption von Licht das plancksche Strahlungsgesetz herleiten konnte. Dabei postulierte er erstmals den bis dahin unbekannten Prozess der induzierten Emission. Ein weiterer wichtiger Meilenstein war Boses Herleitung des Strahlungsgesetzes aus dem Jahr 1924, wobei er erstmals die später nach Ihm und seinem Mentor Einstein benannte Bose-Einstein-Statistik für Photonen einführte.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(4) Nach dem heutigen Stand der Kenntnis beschreibt das Plancksche Strahlungsgesetz korrekt, wie viele Photonen von jeweils einem bestimmten Energieinhalt von einem schwarzen Emitter bei der Temperatur T pro Sekunde abgeschossen werden.

Unmittelbar beschreibt das Gesetz die Energie pro Zeiteinheit, Raumwinkel, Strahlungswinkel und Frequenzintervall. Die Anzahl der Photonen lässt sich daraus ableiten.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

Wenn ich mir den Formelsalat im Artikel nun ansehe und "das Gesetz" zu finden suche, bin ich etwas verwirrt. Und nun versuche ich den Kommentar von Belsazar zu verstehen. Es gelingt mit nicht. Es fehlt die Worte "Abstrahlung von" vor Energie, damit der Satz Sinn macht. Vereinfachen kann man ihn, indem man "Abstrahlung von Energie pro Zeiteinheit" durch "Strahlungsleistung" ersetzt. Und dann kommt eine Aussage, die ich nun gar nicht verstehen kann; hier wird Ursache und Wirkung vertauscht. Nicht aus der Strahlungsgleichung berechnet man die Photonenanzahl, sondern aus der Annahme, dass Photonen erzeugt werden, kann man die Strahlungsleistung in der beobachteten Form erklären.FellPfleger 09:14, 30. Nov. 2006 (CET)

OK, meine Aussage bezog sich konkret auf die spektrale Strahldichte. Allen mathematischen Formulierungen des planckschen Strahlungsgesetzes ist jedenfalls gemeinsam, dass sie Aussagen über die Energiedichte (Hohlraumstrahlung) oder über die Strahlungsleistung (schwarzer Strahler) machen. So sind diese Grössen definiert. Dass man zu Ihrer Herleitung das Konzept der Photonen benötigt, steht auf einem anderen Blatt. Letztlich ist dies aber m.E. eine Diskussion um Kaisers Bart: Man könnte die Formeln leicht so umstellen (teilen durch hν), dass sie Aussagen über die Anzahl von Photonen machen, ist aber halt nicht gebräuchlich.--Belsazar 20:52, 30. Nov. 2006 (CET)

Na ja, man sollte wirklich an den Quellen anfangen, da kommen Photonen einfach nicht vor! FellPfleger 23:29, 30. Nov. 2006 (CET)

(5) Max Planck hat die Photonenhypothese Albert Einsteins viele Jahre lang als Irrweg jugendlichen Übermutes für falsch erklärt.

(6) Die erste konkrete und völlig überraschende Entdeckung zur Struktur von Atomen gelang Ernest Rutherford 1906. Dieses Experiment ermöglichte erstmals, an eine Theorie (im naturwissenschaftlichen Sinne) des Atoms ernsthaft zu denken.

Das hat nichts mit plancks Gesetz zu tun.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(8) Erst 1911 stellte Robert Andrew Millikan die Quantisierung der elektrischen Ladung in seinem berühmten Öltröpfchen-Experiment fest.

Das hat ebenfalls nichts mit plancks Gesetz zu tun.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(7) Erst 1913 konnte Niels Bohr einen Ansatz zur Erklärung des Atoms beitragen, der ohne naturwissenschaftlichen Wirkzusammenhang einfach durch hervorragend überlegte Postulate das prinzipielle Funktionieren eines Atoms mit Rutherfordschen Streueigenschaften modellierte.

Das hat nichts mit plancks Gesetz zu tun.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(8) Die drei Grundpfeiler der klassischen Physik, die Theorie der Körper, die Theorie der Gase und die Theorie der Farben, gipfelten in einer kymischen Hochzeit Silvester 1900 mit der Zeugung der Quantentheorie.

(9) In diesem Text sind zwei Fehler versteckt, die bei der Auswertung helfen, Aufmerksamkeit, Aufnahmevermögen und Aufrichtigkeit der Aufwärter zu prüfen und für Zwecke der Gewichtung einzusetzen.

Was soll das denn? --Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(10) Ohne die folgenden Personen wäre nicht vorstellbar, dass die Natur machen würde, was sie tut: Galileo Galilei, Isaac Newton, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzmann, Wilhelm Wien, Max Planck, Albert Einstein, Ernest Rutherford, Robert Andrew Millikan, Werner Heisenberg, Richard P. Feynman.

(11) Licht besteht aus Photonen, die sich auch als elektromagnetische Wellen ausdrücken können. Oder umgekehrt. Is ja egal.

(12) Wer Licht beschreibt, beschreibt nach dem heutigen Stand der Erkenntnis, entweder Photonen oder elektromagnetische Wellen beziehungsweise in trivialen Fällen sowohl als auch.

(13) Jedes Gesetz zur Lichtemission von irgendetwas beschreibt (auch) Licht.

(14) Einstein schrieb: „Später, als der Energiebegriff aufkam und man erkannte, dass Licht Energie besitzt, fiel es dann niemandem mehr ein, die neuen Erkenntnisse auf die Korpuskeltheorie des Lichts anzuwenden. Newtons Theorie galt als längst abgetan, und kein Mensch nahm sich bis in unser Jahrhundert ihrer Wiederbelebung an. […] Der Gedanke der Energiequanten wurde zu Anfang unseres Jahrhunderts erstmalig von Planck in die Physik eingeführt, der damit gewisse Phänomene zu deuten suchte, bei denen die Verhältnisse noch viel komplizierter liegen als beim photoelektrischen Effekt. An diesem konnten wir jedoch am einfachsten und klarsten zeigen, wie notwendig eine Revision der alten Vorstellungen geworden war.“ ISBN 3-89350-161-4

(15) Ich bin jetzt müde, hab aber einen Job und Familie, also drängt mich bitte nicht, schnell noch mehr zu erzählen. Und meine anderen Bücher sind von anderen Verlagen, aber ich denke, wir sollten diesen elitären Krimskrams abstreifen.

Erzählen brauchst Du eigentlich nichts. Ich hoffe eher, dass dies der Verbesserung des Artikels dient.--Belsazar 23:24, 29. Nov. 2006 (CET)

(16) Keine Panik, ich komm wieder. Aber es läuft momentan doch ohnehin sehr konstruktiv und anspruchsvoll. Ich hab noch gar nicht alles lesen können; tolle Quellen, danke ;)

-- 212.168.185.27 22:10, 29. Nov. 2006 (CET)

Auswertung

• Volle Zustimmung gab es für die Punkte { 1, 5, 6, 8/Millikan, 7, 8, 10…16 }
• Zustimmung zu falschen Aussagen: 2 von den beiden Punkten { 8, 10 }
• Einzelwertung der Punkte mit Einsprüchen und/oder Kommentaren in Details wie folgt

Kommentare

• (6) Die Entdeckung der geometrischen Atomstruktur mit winzigem Kern und ausgedehnter Hülle hat nichts mit Plancks Strahlungsgesetz zu tun. (Belsazar)
• (8/Millikan) Die Entdeckung der Quantisierung elektrischer Ladung hat nichts mit Plancks Strahlungsgesetz zu tun. (Belsazar)
• (7) Die Formulierung der Postulate der älteren Quantenmechanik haben nichts mit Plancks Strahlungsgesetz zu tun. (Belsazar)

Einsprüche

(2) spezifische Einschränkungen

(2.1) 1/1 Enthaltung wegen Unverständlichkeit des kulturhistorischen Kontextes.

(2.2) 1/1 Einspruch

Antithese (A2.2) „Ludwig Boltzmann hat mit seinem Stefan-Boltzmann-Gestz , das den Zusammenhang zwischen elektromagnetischer Abstrahlung und thermodynamischer Zustandsgröße T ’’’keine’’’ Verbindung zwischen Elektrodynamik und Thermodynamik herstellen können.“ (Belsazar)

Bitte korrekt zutieren. Die Kritik bezog sich auf die von Dir behauptete Anwendung "statistischer Methoden" (ich ging davon aus, dass Du damit die von Boltzmann entwickelte statistische Mechanik meintest). Boltzmanns Herleitung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes erfolgte m.W. nicht unter Verwendung statistischer Methoden, sondern im Rahmen der Thermodynamik und der Elektrodynamik.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

(3) 1/1 Einspruch

Antithese (A3) „Das Planckschen Strahlungsgesetz kann heute durch wenigstens eine Modellvorstellung über Licht erklärt werden, die ohne Einsteins Korpuskeltheorie auskommt.“ (Belsazar)

Bitte korrekt zitieren, diesen Satz habe ich nicht geschrieben. Natürich wird das Photonenmodell für die gängigen Herleitungen des Strahlungsgesetzes benötigt. Ich wies nur darauf hin, dass Einsteins Arbeit von 1905 nicht die Zielsetzung hatte, das Strahlungsgesetz zu erklären.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

(4) 2/2 Teilweise Einspruch gegen die Wortwahl.

Ausweichthese (A4) „Das Plancksche Strahlungsgesetz hat nichts mit Photonen zu tun, weil damit nicht das von Planck gefundene Naturgesetz gemeint ist, das sich nach heutigem Stand der Kenntnis ausschließlich mit Photonen erklären und herleiten lässt, sondern exakt die Originalquelle von Max Planck, in der die Formel zum ersten Mal veröffentlicht wurde und die weder Begriffe noch Modelle der Quantentheorie einführte.“ (Belsazar, Fellpfleger)

Wieder falsch wiedergegeben (s.o.). Bitte lege mir keine Aussagen in den Mund, die ich nicht getroffen habe.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

Stellungnahme

(A2.2) @Belsazar: Keine Einigung möglich. Zur Rayleigh-Jeans-Formel von 1894 könnten wir darüber diskutieren, ob wir es allein schon dadurch als Bindeglied zwischen Elektrodynamik und Thermodynamik betrachten dürfen, weil es maxwellsche Dipole und Temperatur in einer Formel vereinigt. Ich neige hier zu einem klaren Nein. Die Gleichung von Rayleigh uns Jeans ist kein Naturgesetz, weil es zu absurden Vorhersagen führt (Ultraviolettkatastrophe). Schlimm daran: das Naturgesetz zur Gesamtstrahlung war bereits 10 Jahre früher von Boltzmann 1884 korrekt beschrieben worden. Ein gültiges Strahlungsgesetz muss im Integral über alle Wellenlängen das Stefan-Boltzmann-Gesetz ergeben, das auf thermodynamischen Argumenten beruht. Wenn dein Einspruch gegen meine Feststellung (2.2) nicht nur Trollerei oder Haarspalterei darstellt, dann solltest du Stefan-Boltzmann-Gesetz#Geschichtliches unverzüglich ändern. Denn deine Antithese behauptet – egal, wie man sie auch formuliert – das Gegenteil dieser hervorragend richtigen und allgemeinverständlich formulierten Stelle. (Entschuldigung - ich habe Ultraviolettkatastrophe und beruht hinzugefügt --Physikr 07:48, 3. Dez. 2006 (CET)).

Boltzmann verwendete 1884 -anders als in Deiner Bestandsaufnahme formuliert- keine statistischen Methoden für seine Herleitung. Bzgl. der übrigen Punkte in 2.2 kein Widerspruch von meiner Seite.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

(A3) @Belsazar: Einigung unwahrscheinlich, aber möglich: Vielleicht hast du nicht verstanden, was die These war. Deine Intelligenz und Vorbildung können das Problem nicht sein, also bleibt nur Emotion. Du negierst hier die an anderen Stellen von dir ohne weiteres akzeptierte Aussage, Einsteins Photonenhypothese sei das einzige bisher entdeckte Modell, aus dem sich Plancks Strahlungsgesetz ableiten lasse. Die Attribute, mit denen ich diese Aussage verziert habe, sind unmissverständlich als Zusatzinformation erkennbar: „erstmals veröffentlicht wurde diese Photonenhypothese übrigens im Jahre blablabla“.

Natürich wird das Photonenmodell für die gängigen Herleitungen des Strahlungsgesetzes benötigt. Das habe ich nie bestritten, sondern im Gegenteil ja verschiedene Beispiele (Herleitungen von Einstein, Bose) genannt, die auf dem Photonenmodell beruhen. Ich wies nur darauf hin, dass Einsteins Arbeit von 1905 nicht die Zielsetzung hatte, das Strahlungsgesetz zu erklären.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

(A4) @Belsazar: Keine Einigung möglich. Plancks Strahlungsgesetz ist das einzig gültige, das wir zum Spektrum des schwarzen Körpers, einer speziellen Wechselwirkung von Licht mit Materie, besitzen. Einsteins Modell der Photonen ist das einzig gültige, das diese und andere absorbierende und emittierende Wechselwirkungen von Licht und Materie korrekt erklärt. Dann muss Plancks Strahlungsgesetz die einzige korrekte Lösung zum bisher einzigen korrekten Modell der untersuchten Klasse von Wechselwirkungen sein. Man braucht zwar die Photonen, um Plancks Formel physikalisch sauber herzuleiten, aber mir ist keine Arbeit bekannt, die das Plancksche Wirkungsquantum herleitet. Einstein brauchte das Plancksche Wirkungsquantum, um sein Photonenmodell darauf zu errichten. Wenn wir das Energiequant hf aus Plancks Arbeiten als erstes Auftauchen der Quantelung von Energie akzeptieren, dann ist Max Planck einer der Begründer der Quantentheorie. Wenn du das nicht akzeptierst, stehst du selbst in der Beweispflicht, an Quellen zu zeigen, dass schon vor Max Planck andere Naturwissenschaftler Energiequanten beschrieben. Weil dir das nicht gelingt, versuchst du mit rhetorischen Wendungen alternativ zu zeigen, dass Max Plancks Wirkungsquant nichts mit Quantentheorie zu tun habe. Das ist schade, weil ich gerne noch viel von dir gelernt hätte. Aber dieser abstruse Kampf um deine Anschauung, Max Planck sei kein Mitbegründer der Quantentheorie, lässt mir keine Wahl, an deiner Neutralität zu zweifeln.

??? Wo sage ich, Max Planck sei kein Mitbegründer der Quantentheorie??? Ich denke, man kann Planck durchaus zu den Begründern der Quantentheorie zählen. Allerdings -und in der Hinsicht bin ich mit der Wortwahl im Artikel nicht einverstanden- steht im Artikel an zwei Stellen, Planck sei der (Mit-)Begründer der Quantenmechanik. Zwischen diesen zwei Begriffen (Quantentheorie und Quantenmechanik) ist IMHO deutlich zu unterscheiden: Es gibt eine ganze Reihe an Quantentheorien (z.B.: Atommodelle von Bohr bzw. Bohr-Sommerfeld, Einsteins Lichtquanten, Plancks "Energieportionen" der Resonatoren, Quantenmechanik, ...). Die Quantenmechanik hingegen ist die Matrizenmechanik von Heisenberg, Born und Jordan sowie die Wellenmechanik von Schrödinger. An diesen Theorien war Planck nicht konkret beteiligt.--Belsazar 12:34, 3. Dez. 2006 (CET)

(A4) @Fellpfleger: Dein Einwand war goldrichtig, dass Belsazars Konstrukt Ursache und Wirkung vertauscht. Und warum gelingt es ihm, das zu tun? Weil Planck ein Gesetz gefunden hatte, zu dem es keinerlei konsistentes Modell gab. Eine Leistung Plancks wird offenbar kaum je gewürdigt: er hat uns gezeigt, dass dem Menschen Theorie und Experiment noch nicht genügen, schlüssige und verwertbare Ergebnisse in der Naturwissenschaft zu erlangen. Man braucht ein Modell. Bis dahin hatte man gedacht, die Theorie sei das Modell. Aber Max Planck hatte eine Theorie ohne Modell geschaffen. Theorie ist das Plancksche Strahlungsgesetz allemal, denn es beschreibt eine bestimmte Wechselwirkung von Licht und Materie bis zum heutigen Tag korrekt in einer Formel, deren universelle Gültigkeit in dieser Genauigkeit und Präzision zunächst verblüffend ist. Ein Naturgesetz hat in Plancks Formel eine bis heute gültige Theorie gefunden. Doch erst durch das später hinzugefügte Modell Einsteins zur richtigen Theorie Plancks konnte eine Verallgemeinerung dieser Theorie auch auf allen anderen Gebieten der Physik Früchte tragen. Wir lernen also, dass Theorie und Modell nicht immer vollständig identisch sind. Newtons Korpuskelmodell für Licht scheiterte, weil ihm die Theorie fehlte. Planck scheiterte mit seiner Theorie nicht, obwohl ihm das Modell dafür fehlte. Die Originalquelle ist notwendig, aber nicht hinreichend. Planck war sich nicht bewusst, dass er in seiner Theorie des Strahlungsspektrums des schwarzen Körpers Photonen beschrieben hat. Dennoch hat er es getan. Denn das ist genau, was die Natur tut: thermischen Energieüberschuss durch Aussenden von Photonen abbauen, bis Equilibrium herrscht. Also ist Plancks Theorie eine Quantentheorie. Ergo ist Planck einer der Begründer der Quantentheorie. Neben Einstein. Und Millikan, Bohr, Heisenberg, Schrödinger. Von mir aus sogar Bose. Und ich sehe nicht, wie die Energiequantisierung vom Tisch sein sollte in dem Naturgesetz, das eine Wechselwirkung zwischen Licht und Materie richtig beschreibt. Gründe siehe alles andere von mir auf dieser traurigen disk. Du darfst mich Max nennen.

@Max zu obigem Abschnitt: Was hat Planck entdeckt? Wir wissen es nicht. Denn wir können maximal wissen, war er aufgeschrieben hat, ohne sich klar zumachen, was andere darin lesen. Aber: Planck hat es geschafft, seine Adepten auf etwas aufmerksam zu machen, was diese wiederum verschieden verstehen. Die Diskussion über Theorie und Modell finde ich bemerkenswert. Er hat eine Theorie gefunden unter explitem Verzicht auf das Modell und ist dann mit den "Oszillatoren" als Erklärungsmodell prompt gescheitert. Weil nämlich der Leser sich unter Oszillatoren etwas vorstellen kann. Das ist für die Abstraktion tötlich. Warum sage ich nun, die Energiequantisierung ist vom Tisch? In unserem analytischen Vorgehen, vom Großen zum Kleinen übersehen wir etwas: wenn gilt: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile, dann können die Teile nicht das ganze sein. Bedeutet: Energiequanten existieren nicht per se, sondern nur im Zusammenhang mit dem Resonator. Der Resonator bildet das Raster für die Energiequantisierung. Aber: kein Resonator, keine Energiequantisierung. Warum soll etwas für "Photonen" gelten, was für freie Elektronen falsch ist? Aber, egal wie das elektromagnetische Feld quantisiert wird, egal ob der Resonator die Länge L oder L+dL hat, für jedes Photon gilt unbezweifelbar E=h*nü und genau so : h = E / nü . Und hier kommt es zu einem zweiten Aufmerksamkeitspunkt: Was ist die Frequenz eines Photons? Man mache sich klar: Wenn es keinen periodischen Nulldurchgang in einem Signal gibt, dann gibt es keine Frequenz! Was es aber geben kann, ist eine Zeit als Zeitdauer. Und so würde also etwas die Zeitdauer der Emission oder Absorption eines "photonischen" Ereignisses völlig ausreichen, um zu erklären, warum es den Zusammenhang h = E / nü gibt, der dann einfach lautet h = E * dt, mit dt als der Zeit, die die Periode einer Schwingung wäre, würde man mehrere solcher Ereignisse in einem Resonator einsperren und nachweisen. Na, ist vielleicht zu viel verlangt. FellPfleger 09:02, 4. Dez. 2006 (CET)

Nicht so viel zu viel jedenfalls, dass ich mich nicht fragen würde, wie groß nun wohl die Energie sei, die einer elektromagnetischen Vollschwingung während der Schwingungsdauer dt zugeordnet ist. Wie kommt es, bitte mehr dazu, dass eine TEM-Welle der Schwingungsdauer dt mit nicht weniger Energieinhalt als E unterwegs sein kann und sogar nur in ganzzahligen Vielfachen davon mehr als E … das Problem löst du nicht, indem du es in einer Äquivalenzrelation auf die andere Seite schiebst. Oder wolltest du mehr dazu melden? -- 212.168.185.27 22:02, 4. Dez. 2006 (CET)

Vielleicht sollte man das noch deutlicher sagen: Die Wirklichkeit ist nicht absolut zu beschreiben, denn Wirklichkeit ist Wirklichkeit. Zur Beschreibung der Wirklichkeit braucht man immer ein Modell, das alle wesentlichen Kenntnisse der Wirklichkeit richtig beschreibt, aber eben nicht die Wirklichkeit selbst ist. Licht usw. ist irgendetwas, das wir mit der Quantentheorie sehr gut beschreiben können - aber weder exakt eine Welle, als die Licht in vielen Experimenten richtig beschrieben wird noch exakt Photon, als die Licht in vielen anderen Experimenten richtig beschrieben wird - und auch kein Dualismus. Beides sind nur Ergebnisse des Modells, was wir uns vom Licht machen. --Physikr 07:48, 3. Dez. 2006 (CET)

Zu den Kommentaren: die Sätze stellen dar, dass Plancks Ergebnis tatsächlich vor allen anderen Entdeckungen zur Quantelung in der Natur erstmals quantenphysikalische Tatsachen korrekt berechnet. Wenn dies nichts damit zu tun hat, wie man Plancks Arbeit im Rahmen einer enzyklopädischen Darstellung zuordnen muss, dann gute Nacht.

Die einzig gute Idee mit konstruktivem Charakter bisher sehe ich in W!Bs Engagement, die Darstellung der Tatsachen rund um das plancksche Strahlungsgesetz hier und im Kontext verwandter Artikel wohl strukturiert und minimal redundant bei optimaler Verständlichkeit zu verteilen und dabei darauf zu achten, dass gut lesbare Texte dabei entstehen. Ich wünsche euch viel Spaß dabei und dass ein wirklich rundum schöner, lehrreicher, vollständiger und enzyklopädisch wertvoller Artikel dabei heraus kommt. Ich werde mir andere Lemmata suchen, die weniger stark belagert werden von Theoriefindern auf sehr hohem Niveau. Es kostet zu viel Zeit, Quellen gegen Haarspalterei zu finden. Sicher werde ich interessiert weiterverfolgen, was hier zu Stande gebracht wird. Vielleicht setze ich noch hin und wieder einen Kommentar. Aber nach dem Ergebnis der Auswertung meiner Konsensthesenbefragung denke ich, dass dieses Lemma unwohnlich und in seiner allzu hart verteidigten, schrägen Art als zunächst unverbesserbar eingestuft werden kann. Schade um das Angebot von W!B, sich reinzuhängen, wenn alle mithelfen.

Trotzdem danke ich euch für den anregenden, lehrreichen und frustrierenden Austausch und freue mich schon, wenn wir uns wieder einmal über den Weg laufen. Vielleicht bei Millikan? kT:hf:eU Bewegungsquant mal Temperatur = Wirkungsquant mal Frequenz = Ladungsquant mal Spannung. Eine Quantenverschwörung?

Ach ja, nur der Vollständigkeit halber: hat derjenige, der sich so akademisch gegen den Begriff "Fit" engagierte, Interesse an meiner Stellungnahme dazu? Dann bitte melden. Stichwort: Fitparameter h (=Hilfsgröße) in einer Funktion, deren Limites die Näherungsformeln zum Strahlungsspektrum nach Wien bzw. Rayleigh und Jeans seien.

Und schließlich noch dies: lieber, als zu disputieren, erkläre ich Leuten, was ich von der Welt verstanden habe. Manchmal geht das eine nicht ohne das andere. Aber der esoterische Charakter eines Disputs korreliert umgekehrt mit meiner Motivation für Engagement. Wo nichts geht, geht halt nichts.

Bra hUf keT 212.168.185.27 23:00, 2. Dez. 2006 (CET)

fein, dann können wir ja fast doch noch die 100% Übereinstimmung verbuchen. Ich glaube, jetzt hat jeder den Kern dessen, was er vertritt, ziemlich weitgehend übereinstimmend mit den anderen bekannt und wir liegen alle im Rahmen der allgemein anerkannten Geschichten zum Thema. Ein letztes Problem stellen für mich die Oszillatoren vom Fellpfleger dar, deren reziprokes Erklärungsmodell mir noch nicht einleuchtet, weils nichts anderes zu sein scheint, als ein Photon, das bei gegebener Schwingungsdauer diejenige Energie hat, die im Produkt gerade h ergibt. -- 212.168.185.27 22:02, 4. Dez. 2006 (CET)

Richtige Arbeit

Richtige Arbeit ist richtig Arbeit! Wenn man nicht ständig nur disputieren will, muss man sich die Mühe machen, Planck zu studieren. Ein möglicher Anfang: [7]. Dabei wird es auch notwendig sein, seine zitierte Arbeit nachzusehen, in der er mit Maxwell dem Problem beizukommen trachtet.

Planck zeigt ja seine Gedankengänge sehr akribisch auf. Er schreibt das, was er als notwendig betrachtet, um verstanden zu werden. Ein Fließtext ist aber ein schlechtes Mittel dazu und muss im Kopf in eine Gedankenlandschaft zurücktransformiert werden.

Ich glaube, dass ein bemerkenswerter Umstand übersehen wird. Ziel war es, ein Gesetz zu finden, das völlig unabhängig ist von der "Mechanik", durch die es verkörpert wird. Also macht er keine Ausführungen zur Natur seiner Resonatoren. Er wählt ein Ensemble von Schwingern, die das Vielfache einer Grundenergie aufnehmen und abgeben können. Vereinfacht: der Austausch von Energie zwischen Feld und Materie erfolgt in Vielfachen einer Grundenergie. Jetzt könnten zwei identische Resonatoren (der Grundenergie) exakt gleichzeitig emittieren. Damit würde ein Vielfaches der Grundenergie ausgetauscht. Damit hätte man aber ein Photon, das zwei mal soviel Energie hat, wie es dem Wirkungsquantum entspricht. Denn wenn die Resonatoren keine Gestalt haben, dann kann man auch nicht sagen, dass nicht zwei an einem Platz sind und wie will man dann entscheiden, ob zwei Photonen entstehen oder nicht. Also hat Planck gemeint: es gibt ein Ensemble von Schwingern, die sich darin unterscheiden, dass ihre Resonanzfrequenz ein Vielfaches einer Grundfrequenz ist. Ob nun ein Resonator so schwingt, dass er nur angeregt ist oder nicht und davon gibt es viele, oder ob einer in mehreren Stufen angeregt werden kann, aber nie um zwei Stufen mit einem Vorgang, ist nachgeordnet.

Planck ist wohl noch nicht aufgefallen, dass er sich um die Resonatoren unnötige Gedanken gemacht hat. Heute wissen wir, dass man das "Nichts" also den Hohlraum als Resonator betrachtet und darin die Energie quantisiert, wenn man die Strahlungsformel herleiten will.

Aber Planck hat noch etwas gesagt: Wenn er die Resonatoren auswählt, dann ist das willkürlich. Er macht Beispiele mit N Resonatoren, hätte aber auch N+1 nehmen können, die Energiequanten wären dann leicht kleiner. In allen denkbaren Fällen erhält er die gleiche Funktion. Das bedeutet aber, auch ein Ensemble von Energiequanten, die nicht Vielfache einer Grundenergie sind, stellt eine Lösung dar für einen bestimmte Strahlungsquelle. Insbesondere gilt das, wenn man sich ein Ensemble von Oszillatoren mit Grundenergien, dann M "Basisoszillatoren" existieren, wobei der langsamste die Frequenz 1 hat, der schnellste die Frequenz 2-1/M und alle andern liegen entsprechend dazwischen. Zu jedem dieser Oszillatoren gibt es dann die entsprechenden Vielfachen, die Oszillatoren liegen also beliebig dicht.

Damit ist die Energiequantisierung vom Tisch. Und was bleibt? Es bleibt die Forderung, die Hr1 bemerkt hat: jeder Austausch ist so, dass er einem Wirkungsquantum entspricht. FellPfleger 09:51, 30. Nov. 2006 (CET)

Unzureichende Verständlichkeit des Artikels

Hat eigentlich auch mal jmd. der Autoren dran gedacht, dass wenigstens der Kern der Arbeit von Planck für einen physikalischen Laien nachvollziehbar dargestellt wird? Dass also die Problemstellung z.B. darin gesehen werden kann, per Formel darzustellen und zu erklären, warum ein Stück Eisen beim Erhitzen erst dunkelrot, schließlich hellgelb leuchtet? Dass er dafür eine Formel fand, die aber das "warum" noch nicht erklären konnte? Und dass die contra-intuitive Unterstellung von Quanten statt einer ad infinitum teilbaren, abstrahlbaren Energie"menge" schließlich die Lösung der Fragestellung herbeiführte? --Gerbil 16:55, 13. Dez. 2007 (CET)

Und wo steht nun die genaue Formel für das Gesetz?

Sowas wesentliches sollte doch bei so einem Artikel dick eingeramt sein! - oder nicht?

Eigentlich bin ich nur hier um die einzelnen Komponenten der Formel zu verstehen, wie etwa den Einheitsraumwinkel. In meinem Skript (bin Student) steht nämlich der Kehrwert des Einheitsraumwinkels am Ende der Formel geschrieben, was ich in der Literatur nicht überall wiederfinde. (nicht signierter Beitrag von 129.13.251.76 (Diskussion) 13:15, 3. Jan. 2009 (CET))

Es heißt zwar Gesetz und nicht Gesetze, aber die ganzen Formulierungen sind gleichwertig. Planck selbst hatte zunächst nur die Intensität im Hohlraum angegeben. --Physikr 07:31, 10. Jun. 2009 (CEST)

Änderung von Benutzer:NebMaatRe

Hallo NebMaatRe, könntest du bitte deinen Revert begründen? --Nauta 00:05, 29. Sep. 2009 (CEST)

Glutfarben

Mich irritiert ein wenig die Bezeichnung der Glutfarben, insbesondere die "volle Weißglut" ab 1500 °C. Richtige Weißglut dürfte eigentlich erst ab ca. 6000-8000 °C beginnen. So sind sowohl Sterne als auch Glühwendeln relativ gute Schwarzkörpernäherungen, zumindest im Sichtbaren. Die Glühwendel einer 60-Watt-Birne hat vielleicht 2500 °C und leuchtet kerzengelblich. Die Sonne leuchtet bei 5500 °C (5800 K) fast weiß mit leichtem Gelbstich (der allerdings innerhalb der Atmosphären durch dieselbe vertärkt wird; die Beleuchtung weißer Flächen z.B. der ISS dürfte die wahre Sonnenfarbe offenbaren). Sterne mit weniger als ca. 4000 °C werden als "rot" bezeichnet und erscheinen am Sternenhimmel auch im Kontrast rötlich und isoliert betrachtet gelblich. Sterne ab ca. 7000 °C werden als "weiß" klassifiziert.

1500 °C ist demnach nicht im entferntesten rötlich (und glühende Lava mit vielleicht 1300 °C ist auch weit davon entfernt), sondern eher grellorange. Woher kommen also diese irreführenden Farbzeichnungen?--SiriusB 15:11, 19. Aug 2004 (CEST)

Die Bezeichnung Glutfarben sollte amn durch eine bessere Bezeichnung ersetzen

→Der Begriff der Glutfarben kommt aus der Eisenverhüttung und beschreibt das Glühverhalten von Eisen, es ist richtig, dass 1500°C nicht zu den weißen Strahlern gehört. Jedoch ist wird das gesamte sichtbare Spektrum emittiert und durch die hohe Intensität der Strahlung ist das menschliche Auge nicht mehr dazu im Stande die Unterschiede zu differenzieren. [[8]] <-- gibt sogar einen wiki-Artikel dazu. Also Stahl bei 1500°C (erscheint) strahlt tatsächlich weiß. Meine Vermutung ist, dass "volle Weißglut" erst erreicht wird wenn sich die maximale Wellenlänge nach dem Wienschenverschiebungsgesetz im sichtbaren Bereich, od. beim Verlassen des sichtbaren Bereiches liegt. [[9]] <-- leider fehlt hier ein Diagramm was die Maximas in abh. von der Temperatur angibt. mfg

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. historischer Kommentar.-<)kmk(>- 19:19, 8. Sep. 2010 (CEST)

falsche Formel???

sowohl in der englischen Variante des Artikels als auch im Unsoeld/Baschek steht die identische Formel nur ohne pi. Kommt das pi vielleicht urspruenglich aus einer Darstellung mit h-quer oder so? Vielleicht koennen da die versierteren Benutzer sich nochmal genauer gedanken zu machen!!! -- Jochen Tackenberg (nicht signierter Beitrag von 149.217.40.222 (Diskussion | Beiträge) 14:15, 3. Feb. 2010 (CET))

Der Unterschied ist, dass hier die Abstrahlung in den Halbraum dargestellt ist, dort jedoch in einen Einheitsraumwinkel. Dies macht jedoch einen Faktor von 2π aus, womit mir hier immer noch eine 2 fehlt 134.76.234.36 18:06, 8. Sep. 2010 (CEST)

und ein c ist auch zu viel, sollte doch sicher c^2 unter dem bruch sein, oder?

IrDA (PC)

Ich zitiere mal: im Bereich um diese Wellenlänge, dem langwelligen Infrarot, findet also der Strahlungsaustausch von Objekten auf Raumtemperatur statt. Typische Infrarotthermometer und Thermografiekameras arbeiten in diesem Bereich. Wie sieht's denn mit der IrDA-Schnittstelle beim PC aus? Darf man diese hier nicht auch mit dazunehmen? Der Spektralbereich dürfte in etwa derselbe sein. -andy 77.7.1.216 01:34, 15. Okt. 2010 (CEST)

IrDA arbeitet mit einer Wellenlänge zwischen 850 nm und 900 nm. Das ist im nahen Infrarot. Das Maximum der Schwarzkörperstrahlung bei Raumtemperatur liegt jedoch bei etwa 10 µm. Der Spektralbereich IrTA ist also weit weit entfernt von der Wärmestrahlung.---<)kmk(>- 22:07, 12. Feb. 2011 (CET)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. Kein Grund im Artikel etwas zu ändern.---<)kmk(>- 22:08, 12. Feb. 2011 (CET)

Kauderwelsch

Was soll dieses Kauderwelsch? Zitat: Dies bedeutet jedoch nicht, dass die uns umgebende Wärmestrahlung überwiegend von der Sonne stammt.... Die Sonne stellt für einen irdischen Empfänger eine sehr kleine Quelle dar ...

-- werfur (21:45, 12. Feb. 2011 (CET), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur) (nicht signierter Beitrag von Werfur (Diskussion | Beiträge) )

Die Abschätzung in dem Absatz war in der Tat etwas daneben. Wenn man die Sonne mit einer Wand auf Zimmertemperatur vergleicht, reicht es nicht die maximale Intensität zu betrachten. Man muss sinnvollerweise die übertragene Leistung über das gesamte Spektrum integrieren. Ich habe den Abschnitt herausgenommen.---<)kmk(>- 22:21, 12. Feb. 2011 (CET)

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. der Absatz ist nichrt mehr im Artikel.---<)kmk(>- 22:49, 12. Feb. 2011 (CET)

Neue Rechtschreibung

Gerade habe ich diesen Artikel für die niederländische Wikipedia übersetzt. Dabei fiel mir folgendes auf. Einerseits sind von Eigennamen abgeleitete Adjektive (wie in plancksches Gesetz) laut der neuen Rechtschreibung klein geschrieben, mit einer diesbezüglichen Kommentarbemerkung im Quelltext. Für mich als Niederländer sieht das komisch aus, aber es ist trotzdem logisch, denn Adjektive wie deutsch, niederländisch usw. werden ja schon viel länger klein geschrieben.

Andererseits wurde der Begriff Schwarzer Strahler hier ziemlich konsequent gross geschrieben. Weshalb eigentlich? Das ist doch nicht logisch!?

HHahn (Diskussion) 11:03, 31. Mär. 2011 (CEST)

Intensitätsverteilung von Energie und Leistung???

Die im ersten Satz angeführte "Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Energie" gibt es nicht. Möglicherweise ist "Intensitätsverteilung des elektromagnetischen Feldes" gemeint, oder "Verteilung der Intensität", oder "Verteilung der Energie" (was allerdings verschiedene Verteilungen wären). Im übrigen wird im weiteren Verlauf des Artikels nicht die Intensitätsverteilung diskutiert, sondern die spektrale Energiedichte. Mein Vorschlag wäre "Das Plancksche Strahlungsgesetz beschreibt die Verteilung der elektromagnetischen Energie des thermischen Strahlungsfeldes eines schwarzen Körpers in Abhängigkeit von der Frequenz der Strahlung." Die Photonen gehören SO definitiv NICHT in den Lemma-Satz: die behauptete Identität von Strahlungsgesetz und " … Dichteverteilung aller Photonen …" ist schlicht falsch (wenn überhaupt: der Erwartungswert der Photonenzahlen -- aber das wäre in der Einleitung zum Art. viel zu technisch). --QuPhys 04:23, 5. Mai 2011 (CEST)

Du hast Recht. Die aktuelle Version des ersten Satz ist in vielfacher Hinsicht Murks. Ich ersetze ihn durch Deinen Vorschlag. Danke für die Aufmerksamkeit!---<)kmk(>- 04:34, 5. Mai 2011 (CEST)

Wow kmk -- you are truly fast (and sleepless?) … --QuPhys 04:48, 5. Mai 2011 (CEST)

Herleitung und Historie

Wenn schon Historie, dann den Gepflogenheiten der Wissenschaftsgeschichte konform. Das Postulat im Art. "Planck stützte sich bei seiner Herleitung des Strahlungsgesetzes nicht auf den Rayleighschen Ansatz, vielmehr ging er von der Entropie aus und fügte in die Gleichungen probeweise verschiedene Zusatzterme ein […]" kann (und sollte) belegt werden [Max Planck, Ueber eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung, Verhandlungen der physikal. Gesellschaft 2, S. 203 (1900)]. Sonst bleibt der Eindruck, hier würde lediglich über den Arbeitsstil von MP laienhaft spekuliert.

Im übrigen ist der gesamte Abschnitt "Herleitung und Historie" stark überholungsbedürftig: Herleitung (ist die hier erhellend?) und Historie (und die?) gehen durcheinander, wobei "Herleitung" lediglich eine kondensierte Mitschrift aus einer Standardvorlesung "Quantenphysik" (die SO niemand versteht, der's nicht auch schon so versteht). Too tired to continue. Vielleicht morgen (wenns der Pflichtenkatalog erlaubt). --QuPhys 05:45, 5. Mai 2011 (CEST)

Beschreibung eines Gesetzes im Rahmen der klassischen Physik ?

Auch der zweite Satz "Bei der Herleitung des Strahlungsgesetzes durch Max Planck im Jahr 1900 zeigte sich, dass eine Beschreibung im Rahmen der klassischen Physik nicht möglich ist.[1]" ist unglücklich: zum einen ist die Konstruktion "Bei X zeigte sich, dass Y" TF-verdächtig (sofern das "sich zeigen" nicht durch Quellen belegbar), zum anderen ist schlicht unverständlich was die "Beschreibung eines Gesetzes" (im Rahmen einer XY-Physik) eigentlich sein soll. Gemeint ist vermutlich, dass eine Herleitung, die ausschließlich auf den Grundprinzipien der klassischen Physik basiert, nicht gelingt. Tja -- was so alles gemeint sein könnte … --QuPhys 04:45, 5. Mai 2011 (CEST)

Ja, den zweiten Satz finde ich auch unglücklich. Wenn es bei mir im Langzeitgedächnis korrekt haften gebleiben ist, hat Planck das Wirkungsquantum als eine Art Rechenhilfe, ohne direkten physikalischen Hintergrund verstanden. Das wäre so, wie die Rotation des Phasors in der komplexen Zahlenebene bei der Beschreibung von Wechselstrom. Planck konnte sich wohl nie so recht mit der Quantisierung anfreunden. Am besten wäre es, wenn man dieser Geschichte, so sie denn stimmt, mit Beleg im Abschnitt "Geschichte" einpflegt. Eventuell könnte der zweite Satz den Begriff "Rechenhilfe" aufgreifen.---<)kmk(>- 22:28, 8. Mai 2011 (CEST)

Doppelte Verneinung?

Im Abschnitt „Quantisierte Schwingungszustände“ steht folgendes:

„Gemäß diesem Zusammenhang wird nun vermieden, dass die höherfrequenten elektromagnetischen Schwingungszustände, die nach geometrischen Kriterien durchaus im Hohlraum existieren könnten, wegen ihrer hohen Anregungsschwelle durch die zur Verfügung stehende thermische Energie nicht angeregt werden können und daher nicht zur Energiedichte im Hohlraum beitragen.“

Das sollte wohl eher heißen: „Gemäß diesem Zusammenhang können die höherfrequenten elektromagnetischen Schwingungszustände, die nach geometrischen Kriterien durchaus im Hohlraum existieren könnten, wegen ihrer hohen Anregungsschwelle durch die zur Verfügung stehende thermische Energie nicht angeregt werden und tragen daher nicht zur Energiedichte im Hohlraum bei.“ --E.Hager 13:27, 5. Sep. 2011 (CEST)

Wellenlängendarstellung

Bei der Wellenlängendarstellung ist es nicht c^2 sondern nur c. (nicht signierter Beitrag von 178.3.152.124 (Diskussion) 15:07, 27. Apr. 2014 (CEST))

Kannst du das auch begründen? Meiner Meinung nach ist c^2 korrekt. Das ergibt sich zum einen aus der Einheitenrechnung zum anderen aus der Literatur:

• http://books.google.de/books?id=t85jJjJtvYAC&pg=PA144
• http://books.google.de/books?id=Rmivg_0spTYC&pg=PA137
• http://books.google.de/books?id=uVDkfF7GYNwC&pg=PA58
• http://books.google.de/books?id=vfOFtVFZN2IC&pg=PA70

Bitte beachte es geht in diesem Fall um die spektrale spezifische Ausstrahlung (pro Flächeneinheit) nicht um um die spektrale Energiedichte pro Volumen, vgl.

• http://books.google.de/books?id=M6pxwoBw40EC&pg=PA3

Dies gilt auch für die Frequenzdarstellung. --Cepheiden (Diskussion) 19:54, 27. Apr. 2014 (CEST)

Wenn es hilft: c^2 ist korrekt! Nicht als Meinung, sondern als mathematische Ableitung aus der Frequenzdarstellung. Bei Variablentransformationen in (Wahrscheinlichkeits-)Verteilungen muss auch immer die Funktionaldeterminante berücksichtigt werden. Und diese enthält einen Faktor $c/\lambda ^{2}$ (und ein Minus-Zeichen, was bedeutet, dass kleine Frequenzen zu großen Wellenlängen gehören). Ohne diesen Faktor würde man auch nicht auf $\lambda ^{-5}$ in der Wellenlängendarstellung kommen. (nicht signierter Beitrag von 138.246.2.170 (Diskussion) 11:09, 29. Okt. 2015 (CET))

Meines erachtens ist die labmda^5 falsch. Es müssten lambda^2 sein (nicht signierter Beitrag von 77.176.28.74 (Diskussion) 15:20, 28. Okt. 2018 (CET))

Hinweis:

Die Diskussionen über die korrekten Exponenten von c und λ sind wohl so alt wie dieser Artikel. Wer glaubt, einen fehlerhaften Exponenten im Artikel entdeckt zu haben, weil im Buch XY ein anderer steht, möge bitte bedenken, dass es „das“ plancksche Strahlungsgesetz nicht gibt, sondern verschiedene Formeln für verschiedene strahlungstechnische Größen, beispielsweise die spektrale Strahldichte oder die spektrale volumetrische Energiedichte der planckschen Strahlung. Diese verschiedenen Formeln enthalten auch verschiedene Vorfaktoren:

	spektrale Strahldichte	spektrale spezifische Ausstrahlung	spektrale Energiedichte
abhängig von der Frequenz ν:	${\frac {2h\nu ^{3}}{c^{2}}}$	${\frac {2\pi h\nu ^{3}}{c^{2}}}$	${\frac {8\pi h\nu ^{3}}{c^{3}}}$
abhängig von der Wellenlänge λ:	${\frac {2hc^{2}}{\lambda ^{5}}}$	${\frac {2\pi hc^{2}}{\lambda ^{5}}}$	${\frac {8\pi hc}{\lambda ^{5}}}$

Wer sich für Details hierzu oder für weitere Varianten interessiert, möge die Formelsammlung plancksches Strahlungsgesetz in meinem Benutzernamensraum konsultieren. Gruß, -- Sch (Diskussion) 01:34, 21. Mär. 2020 (CET)

Energiestromdichte pro Raumwinkel

@ArchibaldWagner: Du hast recht, es ist eine Energiestromdichte, aber nicht eine „Energiedichte“, mit der Einheit [W m^-2 Hz^-1 sr^-1] = [J m^-2 s^-1 Hz^-1 sr^-1], genau wie du sagst.

Die Bezeichnung $B_{\mu }(T)$ habe ich genommen, da sie mir aus den Lehrbüchern meines Studiums in den 1980er Jahren bekannt und im englischsprachigen Raum gebräuchlicher ist, vgl. die englischsprachige Wikipedia dazu: Planck's law. Ich würde diese Formel daher ganz gerne in der Nähe der Energiedichteformel schreiben.

Allerdings habe ich gesehen, dass dieselbe Formel mit der Bezeichnung $M_{\mu }^{\circ }$ weiter unten in dem Abschnitt Häufig gebrauchte Formeln und Einheiten erscheint, da fehlt aber das sterad^-1 in der Einheit.

Vielleicht findest du ja eine Lösung für diese Redundanz, ich glaub ich mache zu viele Flüchtigkeitsfehler ... --Averoess (Diskussion) 11:56, 15. Mär. 2020 (CET)

@Averoess: Nun Flüchtigkeitsfehler machen wir alle. Es ist schon ok. Zum Glück gibt es meist einige, die die Änderungen beobachten. Ich hatte nur gesehen, dass Dein erster Eintrag irgendwie berechtigt aber doch etwas vorschnell war. Für die Zukunft wäre es gut, Änderungswünsche einfach erst einmal auf der Diskussionseite des Lemmas vorzuschlagen und ein oder mehrere Nächte darüber zu schlafen und schauen, ob andere das kommentieren. Aber besser man reagiert, wenn man den Eindruck hat, Wikipedia verbessern zu können, als es einfach nur hinzunehmen. Das Schöne dabei, wir lernen alle daran. Wobei natürlich der vorsichtige Wege über die Diskussionsseiten bzw. der Archive geht, oder auch über die Wikipedia:Redaktion_Physik/Qualitätssicherung. Ansonsten einen schönen Sonntag. ArchibaldWagner (Diskussion) 12:14, 15. Mär. 2020 (CET)