Wärmestrahlung - Schwarzer Strahler

[@maranata693]

Endlich mal nach langer Suche, eine sehr gute und unkomplizierte Erklärung über das Thema gefunden! Tausend Dank!

[@buttecarl7827]

Sehr lehrreich. Danke für diesen Beitrag, es besteht nur die Gefahr, etwas dabei zu lernen. Bitte ruhig mehr davon. 👍👍👍

[@olivermechling7975]

Rene Matzdorf stets ein Ehrenmann ! Erklärungen wie immer sehr gut :) vielen Dank!

[@alphahelix91]

Sehr gut erklärte Wärmeleitung, bei Schwarzkörperstrahlern. 👍👍👍 und dazu passender bereits vorliegender Elektronenkapazitätsdichte. Es gilt auch E x B Wärmestrahlung ist eine Mischung bei sog. schwarzen Strahlern aus UV-Licht und aufgesättigten Elektronendichten. Sehr gut erklärt was Temperatur eigentlich ist. Temperatur ist ein relativer Begriff in der Physik. Meist beschäftigen sich Menschen bei Schwarzkörperstahlern mit hoher grenzwertiger zusätzlicher Elektronensättigung in Gasen zwischen Grenzflächen. Schwarze Oberflächen "absorbieren besonders" und "strahlen aber auch hier besonders gut" ab. Es gibt hierzu auch ein besonderes Verteilungsspektrum Ideal ist hier am Tisch ein schwarzer Hohlraumresonator in einer speziell gebauten black box. A) 7000 und 10000 Kelvin bei höherem UV - Licht => T1 und f1 haben ein bestimmtes Verteilungsspektrum B) eine einfache Rundfunkantenne hat hingegen bei 3.5 Kelvin etwa das gleiche energetische Verteilungsspektrum. (Abhängig von der Feldstärke wird nur leicht vergessen).=> T2 und f2 Auf den echten Punkt gebracht ist "Temperatur" nichts anderes als der "= Elektronenabgabeleitwert" bei einer "bereits bestehenden Elektronendichte". f= Frequenz:T=Temperatur: B= Feldstärke Eigentlich gilt hier auch recht gut : f1 * (1+T1) /B1 [E X B] ~ f2 *(1+T2)/ B2 [E X B] . Höherfrequentes Licht hat nämlich zunehmend weniger Feldstärken. Die Temperatur bedeutet nur zusätzliche Elektronendichten welche einen Feldstärkemangel auffüllen. bei 7000 -10000 Kelvin erreichtman als Schwarzkörperstrahler und deren Elektronensättigung in Gasen bezogen auf das jeweilige mögliche Emissionsspektrum eine gewisse Sättigungs - Grenze. Also einfache Temperatur T , ist somit eigentlich nur ein intrinsicher Elektronenabgabeleitwert unter intrinsischen zusätzlichen Elektronendichten. Die daraus einfach zurückberechnenden Feldstärken B , erscheinen in der Elektrotechnik gelegentlich schnell rückrechnend gelegentlich hierzu auch sehr interessant, da höhere Frequenzen zunehmend geringere Feldstärken ab dem höheren Frequenzbereich bereits ab ca 300 Mhz sehr langsam und dann deutlich abnehmend im UV - Bereich haben.

[@hennyschw]

sehr gutes Video zu einem enorm wichtigen Thema für die Geschichte der Quantenmechanik!

[@peterkralj3579]

5:45 "Bei jedem Treffen auf eine Oberfläche werden 99% absorbiert und wenn sie 10x reflektiert haben kommt nichts mehr heraus." Wo ist die Energie geblieben? Wurden die angestrahlten Oberflächen um das Maß der Lichtabnahme erwärmt?

[@rene-matzdorf]

Ja, die Energie des absorbierten Lichts wird in Wärme bzw. innere Energie der Wände umgewandelt. Solange die Wände mit dem Strahlungsfeld nicht im Gleichgewicht sind, werden die Wände dadurch erwärmt und es wird mehr Energie absorbiert als emittiert. Es kann aber auch andersherum sein und die Wände emittieren mehr als sie absorbieren und kühlen sich dabei ab. Sind Wände und Strahlungsfeld im thermodynamischen Gleichgewicht miteinander, dann absorbieren sie genausoviel, wie sie emittieren und die Temperatur bleibt gleich. Das Strahlungsfeld hat dabei ein Spektrum entsprechend dem Planckschen Strahlungsgesetz.

[@peterkralj3579]

@@rene-matzdorf Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich hätte, noch eine weitere Fragen. Über eine Antwort würde ich mich freuen. Es geht um den Treibhauseffekt. Wenn die Erdoberfläche Wärmestrahlung abgibt, verringert sich für mein Verständnis die Temperatur der Fläche um das Maß der abgestrahlten Wärmemenge. Absorbiert nun ein CO2- Molekül diese Strahlung erwärmt es sich und seine kontaktierenden Luftmoleküle und strahlt nun seinerseits die um das Maß der Erwärmung + Verluste reduzierte Wärmemenge wieder in Richtung Erde ab. Hier trifft nun eine von einem niedrigeren Temperaturniveau (weil aus größerer Höhe) ausgehende Strahlung auf eine Fläche mit einem höheren Temperaturniveau. Ich halte es analog dazu für unmöglich, dass auftreffende Regentropfen mit einer Temperatur von bspw. 10° C den Boden mit einer Temperatur von 20° C weiter erwärmen. Nach dieser Überlegung spielt aber die Rücksendung der Wärmestrahlung zu Erde gar keine Rolle sondern nur die Absorption und Erwärmung des CO2- Moleküls durch die von der Erde bzw. einem höheren Temperaturniveau kommenden Strahlung. Das aber entspricht nicht der allgemeinen Erklärung des Treibhauseffektes, wonach die Strahlung erneut den Erdboden erreicht und diesen erwärmt. Wo liegt mein Denkfehler?

[@alfredm1419]

@@peterkralj3579 schade.. das es keine Antwort gibt..

[@Svenne23]

Dumme Frage, aber was wäre, wenn man den Innernraum der Box mit "Vantablack" o.Ä. beschichten würde? Bei 99,96% Lichtabsorbtion dürfte das einem perfektem schwarzen Körper ja sehr nahe kommen?

[@rene-matzdorf]

Ich kenne diese spezielle Farbe nicht, aber egal wie sie es schwarz färben (z.B. Ruß) je schwärzer desto besser. Normalerweise verbinden wir mit "schwarz" nur die Absorption im Bereich des sichtbaren Lichtes. Für einen 'perfekten' schwarzen Strahler muss man die Absorption in allen Frequenzbereichen betrachten. Auf jeden Fall strahlen diese schwarzen Körper dann auch 'optimal' und wenn sie heiß genug sind, auch im Sichtbaren.

[@HansWurst-dt4we]

@@rene-matzdorf gäbe es eine Möglichkeit, diese Emittierung von sichtbarer Strahlung ab einer Temperatur von 800°C innerhalb des schwarzen Strahlers zu reduzieren bzw vollständig zu "eliminieren"? Mein Gedankengang wäre nämlich folgender: Würde die Wellenlänge der Strahlung innerhalb des Schwarzen Strahlers unterhalb des Spektrums des sichtbaren Lichts, sowie nicht innerhalb des ultravioletten Spektrums oder darüber liegen, dann würde keine Energie in Form von sichtbarem oder unsichtbarem Licht "verschwendet" werden. Stattdessen würde die Energie als Wärmestrahlung abgegeben. Es ist nur ein Laien-Gedanke. Wer weiß, vielleicht sitzen gerade die Naturgesetze zusammen und lachen über die Frage weil heiße Sachen nun mal glühen, who knows.