Plancksches_Wirkungsquantum
Plancksches_Wirkungsquantum

=== Wärmestrahlung II (Planck 1900) ===
Neue Messungen widersprachen dem Wienschen Strahlungsgesetz, damit auch der von Planck gefundenen Deutung. Sie zeigten, dass im niederfrequenten (d. h. langwelligen, infraroten) Teil der Wärmestrahlung die Intensität zu größeren Frequenzen hin zunächst ''zunimmt,'' bevor sie dem Wienschen Strahlungsgesetz gemäß wieder abnimmt. Diese Zunahme entsprach gut dem Rayleigh-Jeans-Gesetz, wie es ohne weitere Annahmen aus der klassischen Elektrodynamik und dem Gleichverteilungssatz der Statistischen Mechanik abgeleitet worden war. Allerdings sagte dieses Gesetz auch eine unbegrenzte Zunahme der Intensität bei weiter steigender Frequenz voraus, was als Ultraviolettkatastrophe bezeichnet wurde und den älteren Messungen im hochfrequenten Teil des Spektrums (s. o.) widersprach. Planck fand (wörtlich) „eine glücklich erratene interpolierende Formel“, die nun mit allen (auch erst danach neu angestellten) Messungen hervorragend übereinstimmte. Theoretisch herleiten konnte er dieses als Plancksches Strahlungsgesetz bezeichnete Ergebnis nur, indem er versuchsweise den Exponentialfaktor des Wienschen Gesetzes wie den aus der kinetischen Gastheorie bekannten Boltzmann-Faktor  interpretierte und darin für  die je nach Frequenz  verschiedenen diskreten Energiestufen  ansetzte. Den Buchstaben  nahm er von ''Hilfsgröße.'' Der Vergleich mit der Wienschen Formel zeigte, dass es sich bei  gerade um das erwähnte Produkt  handelt.
Damit schrieb Planck den Oszillatoren die neue Eigenschaft zu, dass sie ihre Energie nur in endlichen Schritten der Größe  ändern könnten. Er führte damit erstmals eine ''Quantelung'' einer scheinbar kontinuierlich variierbaren Größe ein, eine Vorstellung, die der Physik damals, als auch die ''Atomhypothese'' noch heftig angefeindet wurde, völlig fremd war. Doch alle Versuche, eine theoretische Herleitung ohne die Annahme diskreter Energieumsätze zu finden, schlugen fehl. Planck hielt den nicht-kontinuierlichen Charakter des Energieaustausches zunächst nicht für eine Eigenschaft der vermeintlich gut verstandenen Lichtwellen, sondern schrieb ihn ausschließlich den Emissions- und Absorptionsprozessen im Material der Hohlraumwände zu. Mit großer Verspätung wurde ihm 1918 für die Entdeckung der Quantisierung der Nobelpreis zuerkannt.