1 1 d. const. exp. 2 Grundlagen der Quantenmechanik 2.1 Spektrum des Schwarzen Körpers. Wiensches Strahlungsgesetz (für kleine Wellenlängen)

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Viktor August Kästner
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xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut K @ U - Dortmu.

Spetrum es Swrze Körpers Sir Jmes Jes 77-946 Jo

5-947 Wieses Strlugsgesetz (für leie Welleläge) P

1 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel Grulge er Qutemei. Spetrum es Swrze Körpers Sir Jmes Jes Jo Strutt (Bro Ryleig) 4-99 Wilelm Wie 64-9 Mx Pl Wieses Strlugsgesetz (für leie Welleläge) P P P 5 ost. Ryleig-Jes-Gesetz (für große Welleläge) 4 Plse Iterpoltio 5 ost.

2 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel Spetrum es Swrze Körpers Swigugsmoe im Holrumresotor -imesiole Betrtug ( gzzlig) mit erllgemeierug uf Dimesioe ( m q gzzlig) N N N N q m mit 4 olume er ieitszelle im -Rum olume eier Kugel mit Rius im -Rum Zl er Moe bis zur Wellezl (Ftor weil Polristiosrituge) Zl er Moe bis zur Frequez pro olume es Resotors Zl er Moe im Frequezitervll u pro olume es Resotors ("spetrle Moeite")

3 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel Mx Pl Herleitug Pl u istei Albert istei Spetrle ergieite im Frequezitervll bis + Spetrle Moeite mittlere ergie pro Moe W W Ryleig-Jes-Gesetz (fürt zur "Ultrviolett-Ktstrope"). Ausweg: ergie eier Moe ist gzliges ielfes vo ergiequte ie proportiol zur jeweilige Frequez si (Proportiolitätsftor ist s sog. Plse Wirugsqutum): W Aber: Die Wrseilieit soll mit er ergie (.. mit er Zl er Qute ) oetiell beme. Die mittlere ergie pro Moe ist p W Der Zäler ist ei Boltzm-Ftor wie i er ietise Gsteorie er Neer iet er Normierug (Summe ller Wrseilieite ist ). Herleitug es letzte Sritts s. äste Seite.

4 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel 4 für mit u Setze q q q Dmit ) ( Plse Strlugsformel mit erältis vo geregte zu it geregte Atome Absorptioe pro Zeit u olume = spote missioe + stimulierte* missioe ) ( ) ( ) ( * stimulierte missio wure ier o eigefürt erweist si später ls Grulge für s erstäis es Lser istei fürt wieer zur Plse Strlugsformel geometrise Reie

Ngel er zuäst rot gelbli u sließli weiß glüt (we er it vorer ursmilzt).

b) Stef-Boltzm-Gesetz Abstrlug eier Glülmpe wir mit eier ermosäule gemesse.

5 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel xperimete zur Strlug es swrze Körpers ) Wieses ersiebugsgesetz (qulittiv) i oer Strom fließt ur eie Ngel er zuäst rot gelbli u sließli weiß glüt (we er it vorer ursmilzt). Ds Spetrum versiebt si mit zuemeem Strom (.. mit zuemeer empertur) zu leiere Welleläge. b) Stef-Boltzm-Gesetz Abstrlug eier Glülmpe wir mit eier ermosäule gemesse. Die uf versieee ffete orrigierte empertur es Glüfes ergibt si us em eigestellte Strom I L u er gemessee Spug U L Aleitug gemäß - U L 5 K Ω 7 Ω orr 7 K I L Der Messwert er ermosäule ie sog. ermospug sollte gege ie empertur zur vierte Potez ufgetrge eie Ursprugsgere ergebe. 5

xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut K @ U - Dortmu. e Kpitel.

Ler um 9 vor 9 Hiweise vo A. Bequerel 7 H. Hertz u W. Hllws).

ietise ergie er emittierte letroe wir ur ie Gegespug U bestimmt bei er ei Stromfluss eisetzt.

6 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel. Der potoeletrise ffet Dur ie Bestrlug mit Lit (isbesoere U) were us eier Metllpltte letroe erusgelöst (qutittive Utersuuge vo P. Ler um 9 vor 9 Hiweise vo A. Bequerel 7 H. Hertz u W. Hllws). ie egtiv gelee Pltte wir etle bei ostter Spug zwise er bestrlte Pototoe u eier Auffgoe fließt ei Strom. mx e U W Pillip Ler (6 947) Die mx. ietise ergie er emittierte letroe wir ur ie Gegespug U bestimmt bei er ei Stromfluss eisetzt. Sie ist glei er Potoeeergie mius er Austrittsrbeit W u ubägig vo er Lititesität. eilerter vo Lit ie Litwelle würe ire ergie gleimäßig uf lle Atome verteile. Die letroeemissio würe mit großer erzögerug eisetze (Stue!) u ie ietise ergie würe vo er Lititesität bäge. rotzem ist ie Wellevorstellug ser erfolgrei (Beugug). Welle-eile-Dulismus Lit t sowol Welle- ls u eilerter bägig vo er erimetelle Situtio. 6

. gelbes grües u blues Lit s uf eie Fotozelle gelet wir: Die Klium-Besitug (Austrittsrbeit 5 e) es Glsolbes iet ls Pototoe ei rigförmiger Drt ls Aoe.

7 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel xperimet zum Potoeffet Spetrllmpe Hg Liiespetrum Splt Gersitprism Splt uumfotozelle Objetiv f = Lise f = Lise f = 5 Objetiv f = 5 Lise f = 7 ie Quesilbermpflmpe emittiert u.. gelbes grües u blues Lit s uf eie Fotozelle gelet wir: Die Klium-Besitug (Austrittsrbeit 5 e) es Glsolbes iet ls Pototoe ei rigförmiger Drt ls Aoe. Gemesse wir eie Potostrom er bei eier bestimmte Gegespug verswiet. Diese Spug etsprit er ietise ergie er Potoeletroe i e. Messug: Frbe Frequez (Hz) Potoeergie (e) Spug (U) gelb grü blu Die Steigug er Ausgleisgere ergibt = 59-5 e s (Literturwert 44-5 e s) er Put bei Frequez etsprit er Austrittsrbeit W = 76 e (Literturwert 5 e). 7

8 xperimetlpysi III U Dortmu WS4 Sut U - Dortmu. e Kpitel Ds Plse Wirugsqutum J s e 46 C 5 4 e s J s (SI-ieite) ("türlie" ieite) ergie eies Potos (eies Litquts) J s 65 e s (spri: " quer") Bestimmug Historis - Spetrum eies swrze Körpers - ietise ergie vo Potoeletroe ls Futio er Frequez Zurzeit geueste Messug - Wtt-Wge: gespter Drt Strom I im Mgetfel B ompesiert Gewit Drt wir ur s Mgetfel bewegt Bestimmug vo B ur Iutiosspug U Messug vo U mit sog. "Josepso-ffet" (uelstrom zwise zwei Suprleiter) Messug vo I mit sog. "Qute-Hll-ffet" (Sprüge er Hll-Spug bei tiefe emperture) i beie ffete get er Wert vo ei er uf iese Weise bestimmt were.

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