Warum ist der Graph der CMB/Schwarzkörperstrahlung asymptotisch?

Apropos dieser Graph der Schwarzkörperstrahlung, ich sehe, dass der Graph asymptotisch auf 0 geht:

Wenn die Temperatur abnimmt, verschiebt sich die Spitze der Schwarzkörper-Strahlungskurve zu niedrigeren Intensitäten und längeren Wellenlängen. Der Schwarzkörperstrahlungsgraph wird auch mit dem klassischen Modell von Rayleigh und Jeans verglichen.

Wenn wir zu immer höheren Frequenzen gehen, wird die Energie eines einzelnen Photons immer höher. Würde es nicht einen Punkt geben, an dem die Energie eines einzelnen Photons zu groß ist, und daher gäbe es bei dieser Frequenz keine Strahlung?

Ich lese gerade „The Inflationary Universe“ von Alan Guth, der dieses Schwarzkörperdiagramm und anschließend die Motivation für Photonen anhand einer Analogie zum Besuch einer Bank vorstellt, um ein Konto zu eröffnen, aber feststellt, dass die Mindesteinlage größer ist als Sie haben, also müssen Sie gehen ohne etwas zu tun. Ich dachte, ich hätte diese Analogie so verstanden, dass bei beliebig hohen Frequenzen die Energiekosten für die Emission eines Photons in dieser Frequenz die thermische Energie des Körpers übersteigen.

Antworten (1)

Schwarzkörperstrahlung ist eine statistische Beschreibung, dh sie geht davon aus, dass genügend Photonen vorhanden sind, die nach dem Boltzmannschen Gesetz verteilt sind. Bei Energien, die hoch genug sind, dass ein einzelnes Photon der Gesamtenergie des Systems entspricht, bricht diese Annahme zusammen und die Beschreibung des schwarzen Körpers gilt nicht mehr.

Aber an dem Punkt, an dem die Energie so hoch geworden ist, wird die von der Beschreibung des schwarzen Körpers vorhergesagte Intensität so niedrig sein, dass sie nicht mehr von Null zu unterscheiden ist, also ist dies keine ernsthafte Einschränkung.

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