Strahlungsgesetz von Planck

(Bild 1) Aus diesem Diagramm ist erkennbar:

• Je höher die Temperatur eines schwarzen Körpers ist, umso intensiver gibt er bei einer bestimmten Wellenlänge Energie ab.
• Je höher die Temperatur eines schwarzen Körpers ist, umso größer ist der Anteil der kurzwelligen Strahlung.

Um dieses Problem zu lösen, machte der deutsche Physiker MAX PLANCK (Bild 3) eine ungewöhnliche, völlig im Gegensatz zu den bisherigen Vorstellungen der Physik stehende Annahme: Er ging davon aus, dass die Energie eines Strahlers nicht in unendlich vielen beliebig kleinen Teilen abgestrahlt wird, sondern dass sich die abgestrahlte Energie aus einer endlichen Anzahl von „Energieportionen“ oder Quanten zusammensetzt. In Auswertung der experimentell ermittelten Energieverteilungen fand MAX PLANCK im Jahr 1900 eine Konstante für den Zusammenhang zwischen Energie und Frequenz der Strahlung. Diese Konstante wird ihm zu Ehren als plancksche Konstante oder als plancksches Wirkungsquantum bezeichnet. Das plancksche Strahlungsgesetz lautet:

$\begin{array}{l}{E}_{\text{f}}=\frac{2h\cdot f^3}{c^2}\cdot \frac{1}{e^{\frac{h\cdot f}{k\cdot T}}-1}\\ E_{\text{f}}\text{pro Flächeneinheit im Frequenzbereich}\\ f\text{bis}f+\Delta f\text{abgestrahlte Energie}\\ h\text{plancksches Wirkungsquantum}\\ f\text{Frequenz}\\ c\text{Lichtgeschwindigkeit}\\ T\text{absolute Temperatur}\end{array}$

Mit seinen Erkenntnissen gelang es PLANCK, den experimentell ermittelten Kurvenverlauf (Bild 1) exakt zu beschreiben. MAX PLANCK begründete seine Strahlungsformel in einem Vortrag vor der Berliner Physikalischen Gesellschaft am 14. 12. 1900. Dieses Datum gilt zugleich als Geburtsstunde der Quantentheorie. Für seine wissenschaftliche Leistung erhielt MAX PLANCK 1918 den Nobelpreis für Physik.