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Flammenlicht ist Körperstrahlung. Jeder Körper, der wärmer als 0 Grad K (-273 Grad C) ist, gibt elektromagnetische Strahlung an seine Umgebung ab. Die Strahlung erstreckt sich über ein breites Band von Wellenlängen, von Infrarot (= Wärmestrahlung) über sichtbares Licht hin bis zum Ultraviolett. Die Funktion von Wellenlänge und Intensität ist eine Kurve, deren Form und Maximum von der Temperatur des Körpers abhängt. |
Max
Planck hat für einen idealen Körper
(eine runde, absolut schwarze Kugel) die Gesetzmäßigkeit dieser Abhängigkeit
entwickelt.
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Das bedeutet, daß eine z.B. 500 Grad C heiße Herdplatte im Dunkeln ein gerade erkennbares, rotes Leuchten abgibt, aber spürbar viel "Wärme" (infrarotes, unsichtbares Licht) abstrahlt. Mit steigender Temperatur steigen Intensität und Anteil kürzerwelliger Strahlung, und damit des sichtbaren Lichtes. Die Folge: das Licht wird heller, und "weißer". |
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Experiment: Eine Flamme wird mit starkem Fremdlicht bestrahlt. |
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Auch die Flamme einer Öllampe beruht auf dieser Körperstrahlung. Sind
Flammen Körper? |
Die Rußteilchen in der Flamme lassen sich einfach nachweisen: bestrahlt man eine Flamme mit einem starken Scheinwerfer, so wirf der leuchtende Teil der Flamme einen Schatten (s.o.). Die Rußteilchen erfüllen die planckschen Kriterien besonders gut - schwarz und rund. Die Temperatur der leuchtenden Zone einer gewöhnlichen Fettlampen-Flamme beträgt ca. 1000 - 1200 Grad C (= ca. 1270-1470 K). |
Betrachtet man die Intensitätskurve für diese Temperatur (s. Abbildung oben), so sieht man, daß nur ein verschwindend kleiner Teil der emittierten Strahlung in den Bereich sichtbaren Lichtes fällt. Der bei weitem überwiegende Teil ist Wärme-(Infrarot-)strahlung. In der Tat ist der "Wirkungsgrad" der Öllampen (wie die der Kerzen) in Bezug auf sichtbares Licht erbärmlich gering. Nur ein zehntel Promille der eingesetzten Energie wird in sichtbares Licht umgewandelt, der Rest ist Wärmestrahlung. |
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