Was ist ein Schwarzer Strahler? - Erklärung, Definition, Wärmestrahlung (Physik)
Think Logic
https://www.youtube.com/watch?v=hVfZ5i8_gwY

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 zum heutigen video werde ich dir erklären was wir unter schwarzen strahlern verstehen ein schwarzer strahler das ist eine ganz ganz wichtige
0:06 vereinbarungen die wir machen wenn wir uns wärmestrahlung anschauen bei bestrahlung bei realen objekten ist nämlich extrem kompliziert aufgrund der
0:15 verschiedenen oberflächen eigenschaften von diesen objekten und deswegen trifft man einige vereinfachungen und man kommt dann auf ein objekt und dieses objekt
0:23 das nennt man einen schwarzen strahler wir werden uns im nächsten video die drei definieren den eigenschaften von diesem schwarzen strahler anschauen
0:32 diese drei eigenschaften die sind folgendermaßen aus und wir werden uns diese eigenschaften schritt für schritt anschauen fangen wir mal an mit dieser
0:40 ersten eigenschaft die erste eigenschaft von einem schwarzen strahler ist das ja die gesamte einfallende strahlung absorbiert wie kann man sich das
0:48 vorstellen sagen wir mal wir haben hier eine schwarzen strahler und hier einen realen körper wenn jetzt eine
0:55 elektromagnetische wellen auf diesen körper trifft man kann folgendes passieren ein teil dieser welle wird reflektiert ein teil wird absorbiert und
1:04 es kann sogar passieren dass ein teil durchgelassen wird wenn eine elektromagnetische welle auf einen schwarzen strahler trifft dann kommt es
1:13 zu keiner reflektion und das wird nicht durchgelassen sondern die gesamte bälle die wird absorbiert und deswegen nennt man dieses objekt auch einen schwarzen
1:22 strahler weil wir können ja auch schon objekt mit unserer menschlichen auge nur sehen weil ein teil dieses licht das von diesem objekt reflektiert und dann auf
1:31 unser auge trifft wenn nicht reflektiert wird dann sehen wir im endeffekt nur einen schwarzen punkt und deswegen bezeichnet man dieses objekt auch als
1:40 einen schwarzen straße war fürs menschliche auge als schwarz erscheint solcher darum geht es in dieser ersten eigenschaft die zweite eigenschaft die
1:49 hängt eigentlich mit der ersten hier um zusammen und zwar besagt die dass ein schwarzer strahler maximales emissions- vermögen besitzt so warum wohnen geht es
2:00 jetzt hier hier geht es jetzt um die wärmestrahlung die von diesem strahler abgestrahlt wird sagen wir mal diese beiden objekte werden beide auf der
2:09 gleichen temperatur die dann ist die wärmestrahlung die im schwarzen strahler emittiert wird immer größer als die wärmestrahlung die von irgendeinem
2:18 realistischen objekt die von internem realen objekt emittiert wird dann das sagt man dass ein schwarzer strahler maximales emissions- vermögen besitzt
2:28 hier steht noch das ein schwarzer strahler dem blanken strahlungs gesetz folgt was ist dieses branche strahlungs gesetz das ist im endeffekt eine
2:37 funktion mit der man die intensität pro wellenlänge berechnen kann abhängig von der wellenlänge im endeffekt das emissions- spektrum das emissions-
2:46 spektrum von dieser wärme strahlen am besten verstehst du dass du dir mal einen ganz einfachen grafen dazu anschaust der könnte zum beispiel so
2:54 aussehen können jetzt nur die blaue funktion an die geht für einen schwarzen strahler bei einer temperatur von 1000 kelvin so was ist hier zu sehen hier ist
3:04 die intensität pro wellenlänge abhängig von der wellenlänge lambda hier geben was mir zum beispiel sehen kann ist dass hier im ultravioletten bereich fast
3:14 keine wärmestrahlung emittiert wird und hier im sichtbaren bereich dass wir zum beispiel dieser bereich auf der x-achse wird viel wärmestrahlung emittiert weil
3:24 die intensität der strahlung dieser wärmestrahlung im sichtbaren bereich in diesem bereich ist die fläche unter dieser kurve so musste diese grafik
3:35 interpretieren zum beispiel eher rechts vom sichtbaren bereich dass wir der infraroten bereich hier kannst du auch erkennen dass wir einiges an
3:42 wärmestrahlung haben so die blaue kurve dies wie schon gesagt die das emissions- spektrum von einem schwarzen strahler bei einer temperatur von 1000 rr wien
3:51 die grüne kurve die wir das emissions- spektrum bei 900 calvin und die rote kurve bei 700 kelvin und sie ist desto kleiner die temperatur wird desto
4:02 weniger wärme strahlung wird abgestrahlt sollte auch irgendwie sinn machen können wir uns jetzt mal nur die nur die blaue kurve an wir haben gesagt dass die
4:12 emission der wärmestrahlung von einem schwarzen strahler genau diesen branchen strahlungs gesetz folgt es ist noch die frage wie sie das emissions- spektrum
4:22 von seinem realen strahler aussage man diese beiden körpern die werden beide auf der genau gleichen temperatur das emissions- spektrum des schwarzen
4:30 strahlers das sieht wie schon gesagt so aus und das eines realen körpers ich könnte dann zum beispiel so aussehen du siehst erstmal dass wir hier keine
4:39 schöne gerade linie haben und zweitens ist das das emissions- spektrum des realen körpers immer kleiner ist als das des schwarzen strahlers und da geht es
4:50 jetzt wieder darum dass ein schwarzer strahler maximales emissions- vermögen besitzt so und desto schwärzer dieses objekt wird dieser reale körper desto
5:00 mehr nähert sich das emissions- spektrum dem des schwarzen strahler sei so kannst du diese idealisierung verstehen schauen wir uns noch den dritten punkt an der
5:10 dritte punkt ist jetzt wieder recht einfach und zwar ist die emission der wärmestrahlung in alle raumrichtungen gleich stark das brühler schauen wir uns
5:19 zum beispiel mal in diesem punkt heran dann wird in alle raumrichtungen gleich viel elektromagnetische strahlung also wärmestrahlung abgegeben bei einem
5:28 realen körper muss das nicht unbedingt zu sein da könnte es zum beispiel sein dass in diese richtung sehr viel elektromagnetische strahlung abgegeben
5:37 wird aber in diese richtungen dafür sehr sehr wenig also das ist auch noch eine eigenschaft dieses schwarzen strahlers und was sind jetzt die drei wichtigsten
5:47 eigenschaften von zu einem schwarzen strahler oder schwarzen körper die frage ist jetzt vielleicht wie könnten wir uns in der realität so ein objekt bauen und
5:57 die einfachste möglichkeit wie du das machen kannst ist mit einem sogenannten hohlraum strahler ein hohlraum strahlern das ist eigentlich nichts anderes als
6:05 eine box mit einem kleinen loch und genau dieses loch das ist jetzt unser schwarzer strahler also nicht die gesamte box sondern nur dieses loch hier
6:15 warum ist das loch hier ein schwarzer strahler sagen wir mal wir verkleiden das innere der box mit irgendeinem material das einen großteil der
6:23 elektromagnetischen strahlung absorbiert wenn jetzt eine elektromagnetische wellen durch dieses loch in die box gelangt dann wird diese welle mehrmals
6:32 reflektiert und jedes mal wenn diese welle reflektiert wird wird nur ein ganz ganz kleiner teil der bälle reflex das heißt nach 23 reflexionen bleibt nicht
6:42 mehr viel übrig von isabelle das heißt die gesamte welt die gesamte einfallenden strahlung bild absorbiert und durch dieses loch heraus kommt nur
6:54 wärmestrahlung die vom inneren dieser box abgegeben wird und diese wärmestrahlung die wird sehr sehr gut diesem planken strahlungs gesetz
7:03 erfolgen und so kamen sich bisher sehr einfach eine sehr sehr guten schwarzen strahler bauen was du dir jetzt noch weitere videos zur wärmestrahlung
7:13 anschauen ist dann verlinke ich dir die verschiedenen playlist wo du diese videos finden kannst jetzt noch unten in der video beschreibung