Leistung in Anzahl von Photonen umrechnen

campferer · Anmeldungsdatum: 03.10.2009 Beiträge: 3

Hallo,
ich habe gerade erst zum Studieren begonnen und wollte eine Übungsaufgabe durchrechnen die wir noch nicht behandelt haben.
Dieses Forum hat mir dabei sehr geholfen. Ich würde mich sehr über ein Feedback freun, ob das was ich gerechnet habe Sinn macht.

Angabe:
Die Sonne strahlt auf einen m² unserer Erde eine Leistung von 1,367 kW.
Wie viele Lichtquanten (Photonen) sind dies pro Sekunde? Nehmen Sie für eine grobe Schätzung eine mittlere Wellenlänge von lambda =0,5µm an! (co = lambda*f )

Meine Berechnungen:
h=6,6261*10^-34 Js
co=3*10^8m/s

f=co/lamdba = 3*10^8m/s / 0,5*10^-6m
f=600*10^12Hz = 600THz

Die Leistung eines Photons beträgt
E=h*f = 6,6261*10^-34Js * 600*10^12Hz
E=3,9756*10^-19W

Anzahl der Photonen pro Sekunde = 1367W/3,9756*10-19W
Anzahl der Photonen pro Sekunde = 3,438474696*10^21Hz = 3,43846PHz/s

Danke und LG

campferer · Anmeldungsdatum: 03.10.2009 Beiträge: 3

Anzahl der Photonen pro Sekunde = 3,438474696*10^21Hz = 3,4384*10^6PHz/s

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Deine Rechnung ist prinzipiell richtig:

Allerdings stimmen die Einheiten nicht immer und was du mit "3,43846PHz/s" meinst, ist mir auch unklar.

campferer · Anmeldungsdatum: 03.10.2009 Beiträge: 3

Danke für die rasche Antwort

Ich hab gelesen, dass die Einheit von Photonen Hz ist.
Da ich Anzahl von Photonen pro Sekunden brauche, nahm Hz/s.
P hab ich für Peta verwendet, also 10^15.

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Die Anzahl von etwas z.B. von Photonen oder Umdrehung usw. hat keine Einheit. Die Einheit Hz (Hertz) gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an, allgemeiner auch die Anzahl von beliebigen sich wiederholenden Vorgängen pro Sekunde.

Somit kannst du das Ergebnis auch so schreiben:

Den Vorsatz Peta zu verwenden halte ich für unglücklich. Entweder man bedient sich einen Vorsatz, der von der Größenordnung des Ergebnisses nicht weit entfernt liegt, oder man benutzt keinen. D.h. wenn überhaupt solltest du Zetta verwenden (10^21). Da aber sowohl Zetta als auch Peta eher ungebräuchlich sind würde ich ganz auf sie verzichten.

Allgemein würde ich dir auch empfehlen das Ergebnis zuerst ohne Wert und nur mit Formeln zu berechnen und erst am Ende konkrete Wert einzusetzen.