Grundlagen der Quantenmechanik und Statistik - Theoretische ...

Kapitel 1.
Warum Quantentheorie?
1.1. Teilchencharakter der Strahlung
Die „Quantisierung“ der Strahlung ist historisch aus drei wesentlichen Beobachtungen
gefolgert und bestätigt worden:
Planck (1901): Die Herleitung eines die Beobachtungen (Lummer 1 und Pringsheim 2
1900; Rubens 3 und Kurlbaum 4 1900) beschreibenden Energieverteilungsgesetzes
der Strahlung eines „schwarzen Körpers“ (Kirchhoff 5
1862) gelingt mit der Annahme, dass die Strahlung nicht kontinuierlich,
sondern in diskreten „Portionen“ emittiert und absorbiert wird 6 .
Einstein (1905):
Mit der Annahme einer solchen „Portionierung“ der Strahlung kann der
Photoeffekt (Lenard 7 1902; Richardson 8 und Compton 9 1912) vollständig
erklärt werden 10 .
Compton (1923): Die Streuung von Röntgenstrahlung an „freien“ Elektronen (Sadler und
Mesham 1912) kann mit der Annahme einer „quantisierten“ Strahlung
befriedigend erklärt werden 11 .
1 Otto Richard Lummer, 1860-1925, dt. Physiker
2 Ernst Pringsheim, 1859-1917, dt. Physiker
3 Heinrich Rubens, 1865-1922, dt. Physiker
4 Ferdinand Kurlbaum, 1857-1927, dt. Physiker
5 Gustav Robert Kirchhoff, 1824-1887, dt. Physiker
6 M. Planck: Über das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum. In: Analen der Physik 309 (1901),
S. 553-563, DOI: 10.1002/andp.19013090310
7 Philipp Eduard Anton Lenard, 1862-1947, dt. Physiker, Physik-Nobelpreis 1905
8 Owen Willans Richardson, 1879-1959, en. Physiker, Physik-Nobelpreis 1928
9 Arthur Holly Compton, 1892-1962, amerik. Physiker, Physik-Nobelpreis 1927
10 A. Einstein: Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt.
In: Annalen der Physik 322, S. 132-148, DOI: 10.1002/andp.19053220607
11 A. Compton: A Quantum Theory of the Scattering of X-rays by Light Elements. In: Physical Review 21
(1923), S. 483-502, DOI: 10.1103/PhysRev.21.483
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