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Die Temperaturstrahlung Strahlung eines heissen Festkörpers: Der schwarze Strahler.

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Präsentation zum Thema: "Die Temperaturstrahlung Strahlung eines heissen Festkörpers: Der schwarze Strahler."—  Präsentation transkript:

1 Die Temperaturstrahlung Strahlung eines heissen Festkörpers: Der schwarze Strahler

2 Inhalt Kirchhoffsche Strahlungsgesetze Energiedichte der Temperaturstrahlung –Die Plancksche Strahlungsformel Die RGB Codierung der Farben

3 Beispiele für Emission und Absorption an freien Atomen Abbildung: Emissionsspektrum der Quecksilberdampflampe und Absorptionslinien im Sonnenspektrum. Quelle: Meyers Enzyklopädisches Lexikon Absorptionslinien von Wasserstoff vor der Weissen Strahlung der Sonne (an der Oberfläche ca K)

4 Temperaturstrahlung Stoßanregung in verdünnten Gasen führt zur Anregung und Emission von monochromatischen Linien Sehr heiße Körper strahlen weißes Licht aus: –Die Zeit zwischen aufeinander folgenden Stößen ist so kurz, dass sich kein monochromatischer Wellenzug bilden kann. Man denke an die Präsentation z. B eines Konzerts für Streichinstrumente durch ein Orchester, dessen Musiker so dicht sitzen, dass sie sich bei jeder Bewegung stoßen und behindern

5 Beispiel: Die Farben von Schmelzen Glasschmelze, Fa. Schott, FAZ Stahlschmelze, Fa. Thyssen-Krupp, FAZ Die Farben der Schmelzen sind vom Material unabhängig

6 Verteilung der Energiedichte in Abhängigkeit von der Wellenlänge für unterschiedliche Temperaturen Quelle: Pohl, Optik und Atomphysik

7 Das Plancksche Modell zum Strahlungsgesetz Harmonische Oszillatoren unterschiedlicher Eigenfrequenz sitzen an den inneren Wänden des schwarzen Körpers Ein Oszillator wird immer dann angeregt, wenn die Hohlraumstrahlung gerade seine Eigenfrequenz anbietet (Resonanz) Jeder Oszillator steht für ein schwingungsfähiges Elektron eines Atoms der Wand Oszillatoren können Energie nur in Vielfachen eines elementaren Energiequantums aufnehmen

8 Die Plancksche Strahlungsformel 1 Ws Spektrale Leistungsdichte 1 W Leistung im Frequenzbereich zwischen ν und ν+ dν 1 J Elementares Energiequantum der Strahlung

9 Der schwarz eingetragene Plancksche Kurvenzug zeigt die Farbe, in der ein bei Zimmertemperatur schwarzer Körper erscheint, wenn er auf die angegebene Temperatur erhitzt wird Strahlung des Schwarzen Körpers Grün Anregung Rot Anregung Blau Anregung: Abstand

10 Analyse des Lichts aus einer Neonröhre mit dem Gitter Spektrometer Vergleich mit dem Licht einer Kerze oder Glühlampe Überprüfung der Wirkung additiver Farben mit rot, grünen und blauen Neonröhren Versuch

11 380 nm Violett 7, Hz 780 nm rot 3, Hz Technische Schwingkreise Molekül- schwingungen Valenz Elektronen Innere Orbitale Frequenzbereiche der Oszillatoren Kern- reaktio nen


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