Schwarzer Körper und Wärmestrahlung: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Wiens law.svg|mini|hochkant=1.5|Spektrale Verteilung der Intensität der Schwarzkörperstrahlung bei unterschiedlichen Temperaturen des schwarzen Strahlers.]]
#WEITERLEITUNG [[Wärme#Physikalischer Wärmebegriff]]
[[Datei:Color temperature sRGB.svg|mini|hochkant=1.5|Farbtemperatur nach dem planckschen Strahlungsgesetz]]
 
Ein '''Schwarzer Körper''' (auch: '''Schwarzer Strahler''', '''planckscher<!-- klein! Neue Rechtschreibung --> Strahler''', ''idealer schwarzer Körper'') ist eine idealisierte [[Wärmestrahlung|thermische Strahlungsquelle]]. Die Idealisierung besteht darin, dass solch ein Körper alle auftreffende [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetische Strahlung]] jeglicher [[Wikipedia:Wellenlänge|Wellenlänge]] vollständig absorbiert, während reale Körper immer einen Teil davon zurückwerfen. Gleichzeitig sendet er als [[Wärmestrahlung]] eine elektromagnetische Strahlung aus, die nach Intensität und [[Spektrum|spektraler Verteilung]] unabhängig von der weiteren Beschaffenheit des Körpers und seiner Oberfläche ist und nur von seiner Temperatur abhängt.
 
Die Wärmestrahlung des schwarzen Körpers ist in jedem Wellenlängenbereich stärker als die eines jeden realen Körpers gleicher Fläche und gleicher Temperatur. Sie wird '''Schwarzkörperstrahlung''' genannt, oder aufgrund der Realisierung des schwarzen Körpers durch einen Hohlraum auch '''Hohlraumstrahlung'''. In einem warmen Hohlraum mit Wänden aus ''beliebigem'' nichttransparentem Material, die auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, geben die Wände Wärmestrahlung gegeneinander ab und es stellt sich ein Strahlungsgleichgewicht ein. Bringt man in der Hohlraumwand eine Öffnung an, die klein genug ist, um das thermische Gleichgewicht nicht merklich zu stören, so absorbiert das Loch nahezu ideal die einfallende Strahlung, und durch die Öffnung tritt nur thermische Strahlung aus. In der Literatur des späten 19. und des frühen 20. Jahrhunderts ist dafür auch die Bezeichnung '''schwarze Strahlung''' zu finden.
 
Der schwarze Körper dient als Grundlage für theoretische Betrachtungen sowie als Referenz für praktische Untersuchungen elektromagnetischer Strahlung. Der Begriff „Schwarzer Körper“ wurde 1860 von [[Wikipedia:Gustav Robert Kirchhoff|Gustav Robert Kirchhoff]] geprägt.
 
Intensität und Frequenzverteilung der von einem Schwarzen Körper ausgesandten elektromagnetischen Strahlung werden durch das von [[Max Planck]] aufgestellte [[Wikipedia:Plancksches Strahlungsgesetz|Plancksche Strahlungsgesetz]] beschrieben. Mit steigender Temperatur verschiebt sich das Maximum der Frequenzverteilung entsprechend dem [[Wikipedia:Wiensches Verschiebungsgesetz|Wienschen Verschiebungsgesetz]] zu höheren Frequenzen, also zu kürzeren Wellenlängen. Das [[Wikipedia:Stefan-Boltzmann-Gesetz|Stefan-Boltzmann-Gesetz]] beschreibt, dass die gesamte ausgestrahlte Energie proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur des Schwarzen Körpers ist. Das Maximum der Strahlungskurve bestimmt die '''Farbtemperatur''' der Strahlungsquelle.
 
== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Max Planck |Titel=Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum |Sammelwerk=Annalen der Physik |Band=309 |Nummer=3 |Datum=1901 |ISSN=0003-3804 |Seiten=553–563 |Kommentar=kostenfreies PDF auf der Verlagsseite verfügbar |DOI=10.1002/andp.19013090310}}
 
== Weblinks ==
{{Wikibooks|Formelsammlung Physik/ plancksches Strahlungsgesetz|Formelsammlung plancksches Strahlungsgesetz}}
{{Commonscat|Black body|Schwarzer Körper}}
 
[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Quantenphysik]]
[[Kategorie:Kosmologie]]
 
{{Wikipedia}}

Aktuelle Version vom 15. Oktober 2017, 13:44 Uhr