11.) Temperaturstrahlung: Entstehung und Eigenschaften der Temperaturstrahlung, Begriff des Energiestromes und der Energiestromdichte (Intensität), spezifische Ausstrahlung, spektrale spezif Flashcards
<p>Nötig für den Strahlungsvorgang</p>
<p>Strahlenquelle, Strahlung & bestrahlter Körper</p>
<p>Energiestrom, Leistung, Strahlungsleistung</p>
<p><em>P= E / t</em> (Transportierte Energie während der Zeitspanne t)[W= Watt]</p>
<p>Spezifische Ausstrahlung (M) </p>
<p>Strahlung vom Körper weg. Energie, die pro Zeitspanne aus der Oberfläche entflieht. Strahlung wirkt im Raumwinkel 2 *Pi Definition Winkel: Bogen/ Radius omega = A/r²,</p>
<p><em>M = delta P / delta A [ W / m² ]</em></p>
<p><span><span>Strahlungsintensität (J)</span></span></p>
<p>Besser: „Die Strahlung, die eine bestimmte Fläche in einer bestimmten Zeit durchdringt.“ (Daher Leistung pro Fläche, Leistung ist Arbeit pro Zeit)</p>
<p>Die Strahlungsleistung wirkt senkrecht auf die bestrahlte Fläche.</p>
<p><em>J = delta P / delta A [W /m² ]</em></p>
<p>Bestrahlungsenergie (E)</p>
<p>Die Energie, die pro Zeitspanne auf eine Fläche wirkt. Hierbei strahlt sie auf 2*Pi Raumwinkel </p>
<p>Raumwinkel</p>
<p>3-D Anteil des Raums von dem Inneren einer Kugel. Nicht so präzise formuliert: Definition ist ähnlich wie die des Winkels: Raumwinkel ist eine bestimmte Fläche einer Kugel geteilt durch den Radius zum Quadrat, also A/r2 (einmal kurz Wikipedia anschauen ;) ).</p>
<p>Temperaturstrahlung</p>
<p>Die Quelle ist Thermische Energie, Bewegungsenergie der Teilchen und braucht Körper also über absoluten Nullpunkt, jeder Körper strahlt Temperaturstrahlung ab.</p>
<p>Fluoreszenz</p>
<p>Die Quelle ist die Anregungsenergie des Elektrons und braucht angeregte Elektronen in Ursprungszustand. Bzw. wie schon gelernt, beim Zurückfallen auf Ursprungszustand strahlt das Elektron Energie in Form von Licht ab.</p>
<p>Entstehung der Temperaturstahlung</p>
<p>Körper, deren Temperatur höher ist wie die ihrer Umgebung emittieren Energie (Wärme) d.h. Temperaturstrahlung hängt von der Temperatur T und der Bewegung der Teilchen <em>½ m v ² = 3/2 kT</em> zusammen. Höhere T = Mehr Strahlung</p>
<p>Eigenschaften der Temperaturstrahlung</p>
<ul>
<li>Alle Körper, die über 0 K liegen emittieren Temperaturstrahlung</li>
<li>Temperaturstrahlung = elektromagnetische Strahlung (=Licht) (infra-rot, UV, Röntgen, sichtbares Licht …)</li>
<li>Hängt von T ab und von den Eigenschaften (Materie, Farbe, Oberfläche)</li>
</ul>
<p>Strahlungsgleichgewicht</p>
<p>Emittierende und absorbierte Leistung müssen im thermischen Gleichgewicht sein. <em>Temitter= Tabsorb</em><strong> </strong>(sofern Körper gleiche Temperatur hat wie Umgebung, ansonsten gibt es natürlich kein Gleichgewicht, sondern eine Energieaufnahme oder -abgabe)</p>
<p>Spektrale spezifische Ausstrahlung</p>
<p>Strahlung von einer Fläche für die Wellenlänge indirekt proportional.</p>
<p><em>M Lambda = delta M / delta lambda * [W /(m²*nm)]</em></p>
<p>Absorptionsgrad</p>
<p>Wie gut etwas absorbiert. Materialabhängig.</p>
<p><em>Alpha = absorbierte Energie / einfallende Energie</em></p>
<p>Kirchhoffsches Strahlungsgesetz</p>
<p>Die Absorption und die Emission eines realen Körpers sind im thermischen Gleichgewicht. (bei gegebener Wellenlänge und Temperatur) Ein Körper der gut absorbiert –strahlt auch gut.</p>
<p><em>M lambda1 / alpha 1 = M lambda 2 / alpha 2 =…</em></p>
<p>Absolut schwarzer Körper</p>
<p>Idealisierter Körper Völlig Schwarz – d.h. völlig abgeschlossenes System, bei der dieselbe Strahlung abgegeben wird und dieselbe Strahlung absorbiert wird. Also bei bestimmter Temperatur. System immer im Gleichgewicht. –Wände-Innen-Strahlung – Ofen (Analogie Auto=). Witz des Ganzen: Theoretisch kann angenommen werden, dass JEGLICHE emittierte Strahlung ausschließlich Temperaturstrahlung (also Strahlung, deren Quelle Temperatur ist) ist. </p>
<p><em>d.h. Mlambda / alpha = M Lambda, alpha schwarzer körper / 1 = M lambda alphaschwarzer körper</em></p>
