PhysProf - Plancksches Strahlungsgesetz - Wellenlänge - Intensität
Fachthema: Plancksches Strahlungsgesetz
PhysProf - Optik - Eine Software zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für den Physikunterricht.
Eine Anwendung, welche unter anderem als Begleiter beim Maschinenbau-Studium oder Elektrotechnik-Studium zur Erlangung tiefergreifenden Fachwissens der Physik eingesetzt werden kann.
Online-Hilfe für das Modul
zur Darstellung von Zusammenhängen sowie zur Durchführung von Untersuchungen zum Planckschen Strahlungsgesetz.
Dieses Teilprogramm ermöglicht die Durchführung interaktiver Analysen zu diesem Fachthema und eine Untersuchung der entsprechenden physikalischen Sachverhalte.
Es unterstützt dabei ein tiefergehendes Verständnis zu diesem Themengebiet zu erlangen und kann zum Lösen vieler diesbezüglich relevanter Aufgaben verwendet werden.
Weitere relevante Seiten zu diesem Programm
Themen und Stichworte zu diesem Modul:Strahlungsgesetz - Planck-Konstante - Plancksche Konstante - Plancksches Wirkungsquantum - Thermische Strahlung - Wärmestrahlung - Schwarzer Strahler - Schwarzer Körper - Intensität - Maximale Wellenlänge - Strahler - Temperatur - Stahlungskonstante - Strahlungsleistung - Strahlungsintensität - Leistung - Wellenlänge - Maximum - Boltzmann-Konstante - Verändern - Veränderung - Ändern - Änderung - Einführung - Was - Wie - Weshalb - Was ist - Warum - Bedeutung - Was bedeutet - Erklärung - Einfach erklärt - Begriff - Begriffe - Beschreibung - Lichtintensität - Grundlagen - Gesetzmäßigkeiten - Physik - Physikalisch - Rechner - Formel - Formelzeichen - Bild - Grafik - Herleitung - Beweis - Arbeitsblatt - Arbeitsblätter - Unterrichtsmaterial - Unterrichtsmaterialien - Lernen - Erlernen - Aufgaben - Lösungen - Abituraufgaben - Abiturvorbereitung - Abitur - Abi - Leistungskurs - LK - Klassenarbeit - Klassenarbeiten - Anwendungsaufgaben - Berechnen - Diagramm - Grafisch - Einheit - Physikalische Einheit - Darstellen - Grafische Darstellung |
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Plancksches Strahlungsgesetz
Modul Plancksches Strahlungsgesetz
Das Modul [Optik] - [Plancksches Strahlungsgesetz] bietet die Möglichkeit Berechnungen und Analysen zum Planckschen Strahlungsgesetz durchzuführen.
Plancksches Strahlungsgesetz - Flächendarstellung - Abbildung 1
Plancksches Strahlungsgesetz - Flächendarstellung - Abbildung 2
Plancksches Strahlungsgesetz - Liniendarstellung - Abbildung 1
Plancksches Strahlungsgesetz - Liniendarstellung - Abbildung 2
Mit dem Planckschen Strahlungsgesetz wird die Wärmestrahlung eines schwarzen Strahlers beschrieben. Es erteilt Auskunft darüber, welchen Anteil die einzelnen Wellenlängen zur Energie der gesamten Strahlung eines schwarzen Körpers beitragen. Es wurde vom deutschen Physiker Max Planck im Jahre 1900 vorgestellt. Der Verlauf der Strahlungsintensität wird in einem Diagramm in Abhängigkeit von der Wellenlänge der abgegebenen Strahlung ausgegeben.
Dieses Gesetz beschreibt die Strahlungsleistung eines schwarzen Strahlers als Funktion von Temperatur T und Wellenlänge λ.
Hierbei sind:
dP: Leistung (abgestrahlt in Wellenbereich λ bis λ + dλ) [W]
h: Planck-Konstante (Plancksches Wirkungsquantum) [J·s]
c0: Lichtgeschwindigkeit in Vakuum [m/s]
λ: Wellenlänge der Strahlung [m]
k: Boltzmann-Konstante [J/K]
T: Temperatur des Strahlers [K]
A: Fläche des Strahlers [m²]
e: Eulersche Zahl
dλ: Intervallbreite
Die abgestrahlte Leistung nimmt mit höherer Temperatur zu (ihr entspricht die Fläche unter der Kurve) und das Maximum verschiebt sich zu den kürzeren Wellenlängen.
Diese Entdeckung Planck's im Jahre 1900 gilt als Geburtsurkunde der Quantenmechanik, da er zur Erklärung der empirisch gefundenen Formel annahm, dass Licht nicht kontinuierlich, sondern diskret in Quanten (Photonen) aufgenommen und abgegeben wird.
Die Wärmestrahlung (thermische Strahlung) ist eine elektromagnetische Strahlung, sich am Ort ihrer Entstehung im thermischen Gleichgewicht mit der Materie befindet
Als Planck-Konstante (Plancksches Wirkungsquantum oder Plancksche Konstante) h wird eine Naturkonstante der Quantenphysik bezeichnet. Sie stellt das Verhältnis der Energie E und der Frequenz f eines Photons, entsprechend der Formel E = h·f dar.
Als Intensität (Strahlungsintensität ) wird in der Physik die Flächenleistungsdichte bezeichnet, die beim Transport von Energie vorliegt.
Programmbedienung
Das Programm bietet zwei Möglichkeiten sich diese Zusammenhänge grafisch zu veranschaulichen.
Wählen Sie den Kontrollschalter Flächig, so wird die Darstellung als gefüllte Fläche mit Spektralfarben für einen einzelnen Temperaturwert ausgegeben. Aktivieren Sie hingegen den Kontrollschalter Linie, so wird eine Kurvenschar mit Strahlungsintensitätskurven dargestellt und es stehen Eingabefelder für mehrere Temperaturwerte zur Verfügung. Mit Hilfe des dafür vorgesehenen Rollbalkens Bereich können Sie den Darstellungsbereich beeinflussen.
Nach einer Bedienung des Schalters Berechnen werden die Intensitäten für verschiedene Wellenlängen mit der im obersten Eingabefeld eingetragenen Temperatur T1 errechnet und in einer Liste ausgegeben. Im Diagramm werden die ermittelten P-Werte für Intensitäten multipliziert mit dem Faktor 104 dargestellt.
Plancksches Strahlungsgesetz - Flächendarstellung - Abbildung 3
Plancksches Strahlungsgesetz - Liniendarstellung - Abbildung 3
Mit Hilfe dieses Programms lassen sich unter anderem Grafiken für Arbeitsblätter zur nichtkommerziellen Nutzung für Unterrichtszwecke erstellen. Beachten Sie hierbei jedoch, dass jede Art gewerblicher Nutzung dieser Grafiken und Texte untersagt ist und dass Sie zur Verfielfältigung hiermit erstellter Arbeitsblätter und Unterrichtsmaterialien eine schriftliche Genehmigung des Autors (unseres Unternehmens) benötigen.
Diese kann von einem registrierten Kunden, der im Besitz einer gültigen Softwarelizenz für das entsprechende Programm ist, bei Bedarf unter der ausdrücklichen Schilderung des beabsichtigten Verfielfältigungszwecks sowie der Angabe der Anzahl zu verfielfältigender Exemplare für das entsprechende Arbeitsblatt unter der auf der Impressum-Seite dieses Angebots angegebenen Email-Adresse eingeholt werden. Es gelten unsere AGB.
Dieses Programm eignet sich neben seinem Einsatz als Berechnungs- bzw. Animationsprogramm zudem zum Lernen, zur Aneignung entsprechenden Fachwissens, zum Verstehen sowie zum Lösen verschiedener Aufgaben zum behandelten Fachthema. Durch seine einfache interaktive Handhabbarkeit bietet es die auch Möglichkeit der Durchführung unterschiedlicher Untersuchungen hierzu. Des Weiteren eignet es sich beim Üben dazu, um das Erlernte hinsichtlich praktizierter Übungen bzw. bearbeiteter Übungsaufgaben zu überprüfen und hierzu erworbenes Wissen festigen zu können.
Es kann sowohl zur Einführung in das entsprechende Fachthemengebiet, wie auch zur Erweiterung des bereits hierzu erlangten Fachwissens sowie als Unterstützung bei der Bearbeitung von Anwendungsaufgaben genutzt werden. Des Weiteren eignet es sich auch als Begleiter bei der Bearbeitung von Abituraufgaben sowie zur Vorbereitung auf Klassenarbeiten, zur Unterstützung bei der Abiturvorbereitung und zur Intensivierung des erforderlichen Wissens beim Abitur (Abi) im entsprechenden Leistungskurs (LK).
Mittels der anschaulichen Gestaltung und einfachen Bedienbarbarkeit einzelner Module dieser Software können Fragen zum entsprechenden Themengebiet, die mit den Worten Was ist?, Was sind?, Wie?, Wieviel?, Was bedeutet?, Weshalb?, Warum? beginnen beantwortet werden.
Eine Herleitung dient dazu, zu erklären, weshalb es zu einer Aussage kommt. Derartige Folgerungen sind unter anderem dazu nützlich, um zu verstehen, weshalb eine Formel bzw. Funktion Verwendung finden kann. Dieses Modul kann auch in diesem Fall hilfreich sein und ermöglicht es durch dessen Nutzung oftmals, einer entsprechenden Herleitung bzw. einem Beweis zu folgen, oder einen Begriff zum entsprechenden Fachthema zu erklären.
Bei Fragen deren Wörter Welche?, Welcher?, Welches?, Wodurch? bzw. Wie rechnet man? oder Wie berechnet man? sind, können zugrunde liegende Sachverhalte oftmals einfach erklärt und nachvollzogen werden. Auch liefert diese Applikation zu vielen fachthemenbezogenen Problemen eine Antwort und stellt eine diesbezüglich verständliche Beschreibung bzw. Erklärung bereit.
Eine kleine Übersicht in Form von Bildern und kurzen Beschreibungen über einige zu den einzelnen Fachthemengebieten dieses Programms implementierte Unterprogramme finden Sie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Mechanik - Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Elektrotechnik - Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Optik - Kurzinfos zum Themengebiet Thermodynamik sowie unter Kurzbeschreibungen von Modulen zu sonstigen Themengebieten.
Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Plancksches Strahlungsgesetz zu finden.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Schräger Wurf - Schiefer Wurf, Waagerechter Wurf - Horizontaler Wurf, Hookesches Gesetz, Mechanische Arbeit, Zweites Newtonsches Gesetz, Drittes Newtonsches Gesetz, Gedämpfte mechanische Schwingung, Bewegungen auf einer Kreisbahn, Hebelgesetz, Chaotisches Doppelpendel, Mathematisches Pendel, Freier Fall und Luftwiderstand, Harmonische Schwingungen, Molekularbewegungen, Brownsche Bewegungen, Potentielle und kinetische Energie, Ideale Strömung - Volumenstrom, Druck in Flüssigkeiten, Wellen - Simulationen, Zusammengesetzte Bewegung, Bewegungen in der Ebene, Carnotscher Kreisprozess, Adiabatische Zustandsänderung, Isotherme Zustandsänderung, Isobare Zustandsänderung, Isochore Zustandsänderung, Beugung am Spalt, Hohlspiegel, Sammellinse, Zerstreuungslinse, Wechselstromkreise, RLC-Kreis - RLC-Schaltung, RL-Kreis - RL-Schaltung, RC-Kreis - RC-Schaltung, Resonanz - Resonanzkurve, Widerstände im Wechselstromkreis, Schwingungen und deren Überlagerung, Plattenkondensator, Ladung und Entladung von Kondensatoren, Reihenschaltung und Parallelschaltung, Lissajou-Figuren, 1. Keplersches Gesetz, 2. Keplersches Gesetz, 3. Keplersches Gesetz
Reflexion - Lichtbrechung - Zerstreuungslinse - Sammellinse - Hohlspiegel - Reflexion am Spiegel - Beugung am Spalt
Unterprogramm Plancksches Strahlungsgesetz
PhysProf 1.1 - Unterprogramm RLC-Kreis
MathProf 5.0 - Unterprogramm Kurven in Parameterform
SimPlot 1.0 - Grafik- und Animationsprogramm für unterschiedlichste Anwendungszwecke
Physik interaktiv
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Mechanik eingebundenen Unterprogramm,welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Elektrotechnik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Thermodynamik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Es eignet sich insbesondere dafür, um interaktive grafische Untersuchungen sowie numerische Berechnungen zu entsprechenden Fachthemen durchführen zu lassen. Mehr als 300 verschiedene Unterprogramme decken die mathematischen Themenbereiche Analysis, Geometrie, Trigonometrie, Algebra, Stochastik, 3D-Mathematik und Vektoralgebra großflächig ab.
Durch die Nutzbarkeit vieler implementierter grafischer Features bestehen vielseitige gestaltungstechnische Möglichkeiten, ausgegebene Grafiken in entsprechenden Unterprogrammen auf individuelle Anforderungen anzupassen. Durch die freie Veränderbarkeit von Parametern und Koordinatenwerten bei der Ausgabe grafischer Darstellungen, besteht in vielen Modulen zudem die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Gebilden und Zusammenhängen manuell oder durch die Verwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.
Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 1600 Seiten.
Eine Übersicht aller in MathProf 5.0 zur Verfügung stehender Programmteile finden Sie im MathProf - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
- Kurzinfos zum Themengebiet Analysis
- Kurzinfos zum Themengebiet Geometrie
- Kurzinfos zum Themengebiet Algebra
- Kurzinfos zum Themengebiet 3D-Mathematik
- Kurzinfos zum Themengebiet Stochastik
- Kurzinfos zum Themengebiet Vektoralgebra
- Kurzinfos zum Themengebiet Trigonometrie
- Kurzinfos zu sonstigen Themengebieten
Visualisierung und Simulation interaktiv
SimPlot 1.0 ist eine Anwendung, welche es unter anderem durch interaktiv erstellbare Präsentationen ermöglicht, sich Sachverhalte aus vielen technischen, wissenschaftlichen und anderen Bereichen grafisch darstellen und diese multifunktional sowohl statisch, wie auch in Form bewegter Grafiken ausgeben zu lassen. Das Programm erlaubt die Erstellung von Gebilden mit zweidimensionalen grafischen Objekten, welche als geometrische Figuren und Bilder zur Verfügung stehen.
Es bietet zudem die Möglichkeit, Zusammenhänge im Bereich der Planimetrie auf einfache Weise interaktiv zu analysieren. Unter anderem wird es ermöglicht, mit erzeugten Gebilden geometrische Transformationen durchzuführen und diesen automatisch ablaufende Bewegungs- und Verformungsprozesse zuzuweisen.
SimPlot kann sowohl zur Erstellung von Infografiken, zur dynamischen Datenvisualisierung, zur Auswertung technisch-wissenschaftlicher Zusammenhänge sowie zur Erzeugung bewegter Bilder für verschiedenste Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Neben der Bereitstellung vieler mathematischer Hilfsmittel und zusätzlicher Unterprogramme erlaubt es auch die Einblendung von Hilfslinien zur Echtzeit, welche dienlich sind, um sich relevante Sachverhalte und Zusammenhänge unmittelbar begreiflich zu machen.
Dieses Programm verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 900 Seiten.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.
