Hintergrund

Hohlraumstrahlung

Hohlraumstrahlung ist die Strahlung die von einem absolut schwarzen Körper ausgesendet wird. Bevor wir über Hohlraumstrahlung reden, sollten wir erst einmal einen "schwarzen Körper" definieren. Ein Schwarzer Körper ist ein theoretischer perfekter Absorber, der jegliche Strahlung aller Wellenlängen, die ihn trifft vollständig absorbiert. Er reflektiert kein Licht und ist damit schwarz. In der Realität finden wir jedoch, wie auch bei idealen Gasen, allenfalls fast ganz schwarze Körper.

Aus Prévosts Theorie von 1792 folgt, dass der beste Absorber - der perfekte schwarze Körper - auch der beste Strahler ist (ein "schwarzer Strahler"). Die Strahlung, die von einem schwarzen Körper ausgesandt wird nennt man "Hohlraumstrahlung" oder &qout;Temperaturstrahlung".

Die Itensitäten der verschiedenen Wellenlängen der Strahlung, die von einem schwarzen Körper ausgesandt wird, hängt nur von seiner Temperatur ab. Wir können die Strahlung mit geeigneten Spektrometern messen.

Unten ist ein Hohlraumstrahlungsspektum aufgezeigt:

Wir können beobachten, dass je höher die Temperatur des schwarzen Körpers ist, desto mehr Energie wird in jeder Wellenlänge ausgesendet. Der Schwarze Körper wird "heller". Jedoch fällt der Hochpunkt des Spektrums nicht in die sichtbare Region, solange die Temperatur unter 3700K liegt.

,

wobei die Wellenlänge ist, bei der die abgestrahlte Energie maximal ist, and T ist die Temperature in Kelvin. Dies wird im Wien'schen Verschiebungsgesetz ausgesagt.

Also, wie durch die Formel angedeutet sendet ein heißerer schwarzer Körper Strahlung kürzerer Wellenlänge aus. Dieses erklährt warum schwarze Körper bei höheren Temperaturen eher blau, und kühlere eher rot sind.

In der deutschen Version ist auf Grund der Kompatibilität zur englischen Version der Punkt als Dezimalzeichen beibehalten worden.

"Black holes aren't black - After Hawking they shine!"
"Schwarze Löcher sind nicht schwarz - Nach Hawking strahlen sie!"
Presentiert von Angie, Matthias and Thorsten
Team C007571,ThinkQuest Internet Challenge 2000.
Zuletzt geändert: 2000-08-10.