Ist Wärme Teilchen oder Welle?

8 Antworten

Von Experte PeterJohann bestätigt

Wärme ist erstmal eine Energieform. Die kann aber auf mehrere Arten Übertragen werden.

Die Temperatur eines Körpers oder eines Stoffes hängt von der kinetischen Energie der Teilchenbewegung ab, die auch durch Stöße auf andere Teilchen übertragen wird (Wärmeleitung).

Warme, bzw. noch mehr heiße Körper geben aber auch einen Teil ihrer Wärme in Form von Wärmestrahlung ab, die andere Stoffe, bzw. Teilchen wieder aufnehmen können. Die Strahlung ist wie Licht, Röntgenstrahlung, oder Funk eine elektromagnetische Welle mit einem bestimmten Wellenlängenbereich (Infrarot).

FinnHansburger  29.07.2022, 16:29

Dazu eine Frage: Besteht Licht nicht aus Teilchen und ist Funk nicht eine Welle?

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FinnHansburger  29.07.2022, 16:41
@PMeindl

Meine Frage war rethorisch. Licht besteht aus Teilchen. Funk ist eine Welle.

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Spikeman197  29.07.2022, 17:13
@FinnHansburger

Wie es scheint, weißt Du nicht nur nicht, was Quantenobjekte sind, sondern auch nicht, was rhetorisch bedeutet.

Funk und Licht sind beides elektromagnetische Wellen, nur mit einer anderen Energie/Wellenlänge/Frequenz! Ansonsten gelten für sie die absolut identischen Gesetzmäßigkeiten.

Und komm mit nicht mit Photonen/LichtTeilchen...wahrscheinlich kannst Du mir kein Experiment nennen, bei dem das relevant ist, ohne nachzuschauen, geschweige denn erklären!

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FinnHansburger  29.07.2022, 17:36
@Spikeman197

Recht habe ich also nur, wenn ich nicht nachschauen muss? Wenn du mit Quantenmechanik vertraut bist versehe ich nicht warum du dich so an den Welleneigenschaften des Lichts aufhängst. Wie auch immer. Du bist viel schlauer als ich. Hau noch einen raus. Ich lass dir das letzte Wort.

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ronnyarmin  29.07.2022, 18:06
@Spikeman197
Und komm mit nicht mit Photonen/LichtTeilchen...wahrscheinlich kannst Du mir kein Experiment nennen, bei dem das relevant ist, ohne nachzuschauen, geschweige denn erklären!

Dann erkläre du das Experiment mit der Lichtbogenlampe, der Metallplatte und der davor befindlichen Kupfer(?)-Spirale (ist zu lange her), bei der eine Glasscheibe in den Lichtweg geschoben wird und dabei der Teilchencharakter des Lichtes verdeutlicht wird.

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Spikeman197  29.07.2022, 18:17
@ronnyarmin

Dabei geht es mMn eher darum, dass es in diesem Experiment keine Art von Resonanz gibt, oder die Energie von mehreren Photonen aufaddiert werden kann, anders als bei Schwingungen und Wellen! Das es 'Teilchen' sei sollen, sieht man nicht unbedingt. Eher die Quantelung der Energie, die es bei makroskopischen Wellen nicht gibt.

Ein Photon überträgt seine Energie auf ein Elektron, das, wenn die Energie ausreicht, aus dem Metall austreten kann(sogn. photoelektrischer Effekt). Die Platte wird dadurch positiv, die Spirale negativ geladen. Der entstehende Photostrom entsteht sofort (keine ResonanzKatastrophe nötig) und ist proportional zur Helligkeit.

Legt man eine Gegenspannung an (GegenfeldMethode) und variiert die einfallende Lichtfrequenz, zB über monochromatische Lamba/4 Filter, lässt sich der lineare Zusammenhang aus Frequenz und maximaler kinetischer Energie bestimmen. Die Steigung ist h, der Achsenabschnitt die charakteristische Ausstrittarbeit des Photometalls.

Schöner finde ich ja den Compton Effekt, bei dem Photoen mit Elektronen Billard spielen...Die RestEnergie hängt vom ApprallWinkel ab...

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ronnyarmin  29.07.2022, 18:27
@Spikeman197
Dabei geht es mMn eher darum, dass es in diesem Experiment keine Art von Resonanz gibt, oder die Energie von mehreren Photonen aufaddiert werden kann, anders als bei Schwingungen und Wellen!

Es ging darum, dass zwischen den beiden Metallen eine Spannung gemessen werden konnte, solange das Licht der nicht von einem Glaskolben umgebenen Lichtbogenlampe direkt auf die Metalle fallen konnte. Und sobald eine Glasscheibe dazwischen geschoben wurde, entstand keine Spannung mehr. Dieser Effekt wurde mit dem Teilchencharakter des Lichtes erklärt, indem die Teilchen die Glasscheibe nicht durchdringen konnten.

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Spikeman197  29.07.2022, 18:30
@ronnyarmin

emm, Prust...wenn Du meinst...Wer erzählt den Quatsch?

Das Glas filtert die höherenergetischen Wellenlängen raus, wodurch die Energie nicht mehr ausreicht, weil man UV-Licht braucht (kommt aufs Metall an!)

Aber Schülern kann man natl alles erzählen...

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ronnyarmin  29.07.2022, 18:32
@Spikeman197

Das wurde uns Schülern nicht erzählt, das wurde uns so vorgeführt. Und auch wenns lange her ist: Geträumt habe ich es nicht.

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Spikeman197  29.07.2022, 18:40
@ronnyarmin

Aber die Erklärung wurde Dir offensichtlich erzählt! Und die ist eben Quatsch! Bzw. eine extreme Verkürzung! Weil es mit Glasscheibe nicht geht, MUSS es ein Teilchen sein?!? DANN wäre Glas undurchsichtig!

Es kommen nicht die richtigen WELLEN durch! Falls Du mir nicht glaubst:

"Bei der Bestrahlung einer Zinkplatte mit dem Licht einer Quecksilberdampflampe stellt man fest, dass bei negativer Vorladung der Zinkplatte eine Entladung und somit der Photoeffekt stattfindet.

Filtert man nun den sehr kurzwelligen UV-Anteil der Hg-Lampe mittels einer Glasplatte heraus, so findet kein Photoeffekt statt, selbst dann nicht, wenn die Bestrahlungsintensität der Zinkplatte durch Annäherung der Hg-Lampe um ein Vielfaches gesteigert wird."

https://www.leifiphysik.de/quantenphysik/quantenobjekt-photon/grundwissen/erklaerungsprobleme-des-photoeffekts

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ronnyarmin  29.07.2022, 18:51
@Spikeman197

Hm...das bringt mein gesamtes Weltbild durcheinander :-)

Ich habe die aus dem Experiment 'gewonnenen' Erkenntnisse nie gebraucht, der Physiklehrer weilt nicht mehr unter uns, und ich habe mein Leben bisher mit diesem falschen 'Wissen' ganz gut meistern können.

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Spikeman197  29.07.2022, 18:53
@ronnyarmin

Das Weltbild ist ja OK. Aber die Erklärung falsch, bis stark verkürzt...

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Weder noch. Wärme ist statistisch verteilte ungerichete Bewegung.

Wärme ist erst mal nur eine Eigenschaft (Energie) eines Körpers.

Wärmestrahlung ist Infrarot, also Bestandteil des elektromagnetischen Spektrums, aber auf der energieärmeren Seite des sichtbaren Bereichs.

m.f.G.

anwesende

Wärme ist die mittlere kinetische Energie von Teilchen, also Energie, die in der Bewegung steckt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studiere Physik

Ich hab noch nie ein Wärmeteilchen auf mich zukommen sehen. Eine Wärmewelle aber schon.

PMeindl  29.07.2022, 20:41

Weißt du, die Wärmeteilchen sind schon sehr sehr klein. Die sieht man nicht mal mit dem Mikroskop.

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iqKleinerDrache  29.07.2022, 20:42
@PMeindl

Wärme ist kein Teilchen, sondern Resultat der Geschwindigkeit von Teilchen. Und das ist dann eben eine Welle.

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