Wärmestrahlung?
Warum absorbiert schwarz die Wärmestrahlung? Bitte ausführlich erklären!
4 Antworten
Tut sie nicht!
Wärmestrahlung, vulgo: Infrarotlicht, wird nicht von einer Fläche besser absorbiert, wenn diese im Bereich des sichtbaren Lichtes (wenig oder) nicht reflektierend ist, also sichtbares Licht (weitgehend) vollständig absorbiert. Das ist wie bei Farben, eine grüne Fläche absorbiert rotes Licht und reflektiert grünes Licht. Eine infrarote Farbe könnte sogar sichtbares Licht absorbieren ("schwarz"), aber infrarotes Licht gut reflektieren.
Was aber dann doch zum Tragen kommt: Aus was sind den die meisten schwarzen Farben? Häufig enthalten sie viel Kohlenstoff, welcher Wärmestrahlung gut absorbiert. Infrarot wird also aufgrund des verwendeten (bzw. vorhandenen) Farbstoffes gut absorbiert, aber nicht aufgrund der Farbe des Farbstoffes im sichtbaren Bereich.
Um eine elektromagnetische Strahlung absorbieren zu können muß ein Atom oder Molekül vorhanden sein bei dem Elektronen durch die Absorption genau dieser Strahlung in den nächsten Energiezustand übergehen können. Wenn für jede Strahlung so eine Möglichkeit vorliegt, dann wird jede Strahlung absorbiert und der Körper erscheint uns schwarz, Meist haben Körper, die jede Art von sichtbarem Licht absorbieren können auch entsprechende Energieniveaus für die etwas weniger energiereiche Wärmestrahlung.
P.S.1: Reflexion findet statt, wenn die Oberfläche des Körpers eine regelmäßige Anordungsstruktur (eine Kristallstruktur) darstellt. Auf Quantenebene wird die Reflexion durch Vernichtungs- und Erzeugungsoperatoren beschrieben. Erstaunlicherweise hebt eine Reflexion eine Verschränkung nicht auf. D.h. eine Reflexion stellt für ein verschränktes Mikroobjekt keine Interaktion mit der Umgebung dar.
P.S.2: Kann ein Körper die auf ihn fallende Strahlung nicht absorbieren, so durchdringt die Strahlung den Körper oder wird bei Kristallen zum Teil reflektiert.. Die meisten Nichtleiter sind deshalb für Radiowellen durchsichtig. Dass für uns die meisten Körper undurchsichtig sind, ist mehr oder weniger Zufall.
Die Oberfläche von Körpern ist so strukturiert, dass keine der Wellenlängen des Spektrums reflektiert wird. Denke ich mal.
Etwas dunkles ist viel wärmer als etwas helles. Das ist deshalb so, weil dunkle Farben das Sonnenlicht verschlingen, man sagt sie „absorbieren“ das Licht. Helle Flächen nehmen fast keine Sonnenstrahlen auf, sondern werfen diese wieder zurück. Das heißt, sie „reflektieren“ das Sonnenlicht.
Du musst das umgekehrt sehen: Nicht "schwarze Flächen reflektieren nicht", sondern "nicht reflektierende Flächen sehen schwarz aus".
Ja, aber warum?