Hohlraumstrahlung

Die Hohlraumstrahlung ist ein Modell, dessen Beschreibung 1900 die Quantentheorie einläutete.

Schwarze Strahler Schwarze Strahler sind nichts für eitle Menschen. Denn sie sind das Gegenteil perfekter Spiegel: Ein schwarzer Strahler reflektiert kein Licht, sondern nimmt sämtliche elektromagnetische Strahlung auf, die auf ihn einfällt. Daher ist er zunächst schwarz. Doch bleibt dies nicht lange der Fall: Die Strahlung erhitzt den Körper, so dass er mit der Zeit Wärmestrahlung aussendet – bis zur Weißglut und drüber hinaus.

Eigenschaften Physiker hatten schon im 19. Jahrhundert herausgefunden, dass die Strahlung, die von einem schwarzen Strahler ausgeht (die so genannte Hohlraumstrahlung), nur von seiner Temperatur abhängen kann. Je heißer er ist, umso stärker verschieben sich die Frequenzen von Rot in Richtung Blau. Auch Herdplatten „leuchten“ zunächst nur unsichtbar infrarot-warm und später weißglühend.

Theoretische Beschreibung Die theoretische Beschreibung der Farbverteilung schwarzer Strahler hatte Physiker vier Jahrzehnte auf Trab gehalten. 1900 erriet Max Planck die Formel der Farbverteilung. Zwei Monate später präsentierte er eine theoretische Ableitung. Dazu zerteilte er die Energie des schwarzen Strahlers in kleine frequenzabhängige Energieportionen (Quanten).