Das Plancksche Wirkungsquantum?
Guten Tag Allerseits
Kann mir jemand das Plancksche Wirkungsquantum erklären, denn ich versteh es nicht so ganz.
Wäre echt nett wenn ihr mir helfen würdet. Danke im Voraus.
3 Antworten
Das Planksche Wirkungsquantum h ist einfach das Verhältnis zwischen Energie E und Frequenz f eines Photons: h = E/f
Soweit zur Definition. Aber das ist evtl. nicht alles, was es zum plankschen Wirkungsquantum zu sagen gibt. Beispielsweise gibt das Planksche Wirkungsquantum nach heutigem Kenntnisstand damit auch für schwingungsfähige Systeme das kleinstmögliche Verhältnis zwischen Energieumsatz und Schwingungsfrequenz an. Bei jedem größeren Energieumsatz ist das Verhältnis von Energieumsatz zu Schwingungsfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches des Plankschen Wirkungsquantums.
Wirkung = Energie MAL Zeit oder Impuls MAL Länge
Betrachten wir mal ein Elektron, welches um ein Proton kreist. Durch die Drehbewegung hat es einen Drehimpuls. Anschaulich bewegt sich das Elektron also mit konstantem Impuls (zumindest vom Betrag her) entlang einer Bahn (nehmen wir mal eine Kreisbahn an).
Multiplizierst du nun den Impuls des Elektrons mit der Länge der Kreisbahn (man kann auch die Energie des Elektrons mit der Umlaufdauer multiplizieren) dann beschreibt dies die Wirkung des Elektrons. Durch Plank wissen wir nun, dass diese Wirkung in der Natur quantisiert ist und eine kleinstmögliche Einheit besitzt.
Die Wirkungen des Drehimpulses sind also quantisiert und damit auch der Drehimpuls selbst. Deswegen muss dieser ein ganzzahlig Vielfaches der Plank-Konstante sein, also |l|=l*h_quer.
(Die Natur strebt nach Bahnen, welche die Wirkung von Teilchen minimieren. Dies war auch die Motivation der Lagrangefunktion. Wirkung ist hier das Wegintegral über jene. Ein Elektron bewegt sich also ebenfalls auf Bahnen kleinster Wirkung, d. h. benachbarte Bahnen würde eine größere Wirkung entfalten. In der Quantenmechanik kommt eben noch die Quantifizierung hinzu.)
E=hf
E ist die Energie eines photons, f die frequenz und h ist die proportionalitätskonstante
Es ist einfach nur eine konstante die man ermittelt hat die das Verhältnis von E zu f beschreibt