Mich würde es mal interessieren wieso heiße Sterne bläulich leuchten und nicht rot. Weil eigentlich sind heiße Dinge ja normalerweise rot ?

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8 Antworten

Hallo TheLeom,

So ein Stern strahlt Licht - oder allgemeiner elektromagnetische Strahlung - auf allen möglichen Wellenlängen ab. Wir können die gelbe Sonne auch im Röntgenbereich des Spektrums sehen oder im Radiowellenbereich.

Astrophysiker sprechen deshalb vom "kontinuierlichen Spektrum" oder "Kontinuum". Die Farbe des Sterns wird dabei dadurch bestimmt, bei welcher Wellenlänge der Stern am meisten Energie abstrahlt.

Dieser kontinuierliche Anteil des Sternspektrums wird in sehr guter Näherung durch die Formel von Planck beschrieben wird, die er für die Strahlung schwarzer Körper aufgestellt hat.

Nun ist es immer ein bissi witzig, dass gerade Sterne, die die einzigen leuchtenden Objekte am Nachthimmel sind, durch die Formel für "schwarze Körper" beschrieben werden. Das liegt daran, dass die Formel immer gilt, wenn die thermische Strahlung eines Körpers praktisch ganz durch Emission - also Abstrahlung - bestimmt wird und die Absorption (also das "Verschlucken" von Licht) keine Rolle spielt. Und das gilt natürlich für Sterne: Die absorbieren
kein Licht anderer Lichtquellen, sondern strahlen selber ab.

Also: Jeder Stern hat eine kontinuierliche Strahlung, die der Planckformel folgt. Der Verlauf des Kontinuums ist temperaturabhängig, weil es sich ja um eine thermische Abstrahlung handelt. Hier ein Bild:

https://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz#/media/File:BlackbodySpectrum_lin_150dpi_de.png

Und hier siehst Du vielleicht schon, wie das zur Antwort auf DEine Frage hinführt: Für höhere Temperaturen ist das Maximum der Kurve immer deutlicher und außerdem bei immer kürzeren Wellenlängen.

Blaues Licht ist kurzwelliger und energiereicher als rotes Licht. Du kannst Dir das vielleicht an Eisen vorstellen: Wenn es sehr heiß ist, sehen wir es weiß glühend. Kühlt es ab, leuchtet es nur noch rötlich - die blauen, kurzwelligen Anteile im Kontinuum fehlen, weil die Strahlung des abkühlenden Eisens insgesamt weniger energiereich ist - das Maximum der Abstrahlung verschiebt sich beim Abkühlen immer mehr zu längeren Wellenlängen.

Kühlt das Eisen noch mehr aus, leuchtet es für unsere Augen sogar gar nicht
mehr, weil das Maximum der Abstrahlung zu noch längeren Wellenlängen ins
IR oder noch weiter zur "Wärmestrahlung" hin verschoben ist. Auch Du
und ich strahlen im langwelligen Bereich der Wärmestrahlung nach der
Planckformel ständig Energie ab. Eine Wärmekamera kann das sichtbar
machen. Bestimt kennst Du die bunten Bilder.

Ein anderer Physiker - ein Herr Wien - hat sogar eine Formel gefunden, die die Temperaturabhängigkeit des Maximums der Planckschen Schwarzkörperstrahlung beschreibt. Es heißt "Wien'sches Verschiebungsgesetz", weil es eben beschreibt, wie sich die Lage des Maximums mit der Temperatur verschiedbt. (Hier nachzulesen: )

http://www.physik.tu-berlin.de/institute/IFFP/moses/Subsites/themenseiten/blackbody/bb_index.html

(Lass Dich nicht durch die komplizierten Formeln ggf abschrecken und schau Dir nur die Bilder an...)

So kann man aus dem Kontinuum des Sterns seine Oberflächentemperatur bestimmen.

Grüße

Servus,

Farben sind eigentlich nur relativ, sie werden lediglich im Gehirn von Wellenlängen zu Farben umgewandelt. Jede Farbe hat eine andere Wellenlänge, also der Abstand zwischen Wellenberg und Wellenberg. Längere Wellenlängen werden rötlich wahrgenommen. Kürzere Wellenlängen erscheinen uns blau.

Jeder Körper strahlt Wärme aus, die können wir normalerweise nicht sehen, solange der Körper nicht sehr heiß ist. Dann wird der Körper immer heller, die Wellenlänge wird immer kürzer, bis sie so groß ist das wir sie als rotes Licht erkennen. Wenn die Hitze noch größer wird, dann wird die Wellenlänge kleiner, bis sie blau erscheint.

Jetzt zu diesen Sternen:
Je größer die Sterne sind, desto schneller verbrennen sie ihren "Brennstoff", also werden die Sterne auch heißer
-> Heißere Körper -> senden kürzere Wellenlängen aus -> Licht erscheint uns blau.
Deshalb heißen rote Zwerge auch rote Zwerge:
Rot: Sie sind nicht so heiß wie die großen Sterne
Zwerg: Sie sind kleiner als die großen Sonnen, also ihre Atome fusionieren langsamer.

LG Max

Deine Grundannaheme ist falsch.

Heiße Dinge sind nicht rot sondern blau, deshalb verhalten sich Sterne ganz natürlich.

Unsere übliche Farbgebung - rot für den warmen Wasserhahn und blau für den kalten - entspricht unserer Erfahrung in einem sehr kleinen Temperaturbereich:

--- geforenes Wasser bei 0°C wirkt kalt und erscheint uns blau.

--- das Licht eines brennenden Lagerfeuers mit ein paar Hundert Grad erscheint uns heiß und rot.

In der Physik, in der Wissenschaft der Natur, entspricht die Wellnlänge des Strahlungsmaximums der Temperatur. Und dabei gilt: kürzere Wellenlängen = höhere Frequenz des Lichts = höhere Energie der trahlungsteilchen = Photonen.

Bei sehr geringer Temperatur (im Weltall) ist die Strahlung bei sehr langen Wellenlängen im Radiobereich.

Nähert sich die Temperatur dann unserer üblichen Umgebungstemperatur (0°C bis 30°C) dann ist das Strahlungsmaximum im Infraroten bei ca. 10µm Wellenlänge.

Erreicht die Temperatur dann bereits rund 1000°C, wie beim Aufglühenden Eisen, dann ist die Strahlungsfarbe rot.

Noch höhere Temperaturen, wie bei dem Glühfaden der Glühbirne, die ja leicht gelblich strahlt, liegen bei etwa 2000°C.

Dazwischen liegen die Temperaturen von roten Riesen, relativ kalten Sternem, die erst beginnen Aufzuleuchten, und die Temperaturen von 1000 - 2000 °C haben.

Unsere Sonne als recht typischer mittelgroßer Standardstern hat eine Temperatur von 5500 °C und strahlt gemäß unserer Wahrnehmung in etwa weiß.

Bläuliche Riesensterne erzeugen sehr viel mehr Enerie als unsere Sonne nd erreichen Oberflächentemperaturen von über 20 000 °C. Das ist dann wirklich heiß.

.

Leider ist es halt aus Tradition so, dass wir blaues Licht, das in der echten Realität von sehr heißen Strahlungsquellen stammt. als "kaltes Licht" bezeichnen, da es nicht die psychologisch wärmende Charakterisik eines Lagerfeuers oder einer Kerze besitzt.

Heiße Dinge sind nicht "normalerweise" rot. Sie ändern ihre Farbe je nach Temperatur.

Am Anfang ist eine beheizte Herdplatte noch schwarz, danach dunkelrot(600°) und sie wird immer heller und weißer, je heißer sie wird.

Bei Glühlampen geht es noch weiter:

Alte Glühlampen sind schon fast weiß, aber noch gelblich mit ca. 2500°. Moderne Halogen Lampen leuchten schon bläulich, weil sie noch heißer sind.

Diese Effekte gelten auch für Sterne:

"Kühle" Sterne sind zuerst braun, dann dunkelrot, z.b. rote Riesen. Die Sonne ist auf der Oberfläche fast 6000° heiß und leuchtet im Vergleich zu Glühlampen bläulich weiß.

Du irrst. Rotglühend ist deutlich "kälter" als gelbglühend und das wiederum ist deutlich "kälter" als blauglühend.

Siehe:  https://de.wikipedia.org/wiki/Glut_(Lichtausstrahlung)
Beachte auf der Seite auch das Foto von den abkühlenden Radreifen.

Gruß
Klaus

Heiße Dinge sind rot. Aber noch heißere Dinge werden blau. Die Flamme einer Kerze ist an ihrer heißesten stelle (ganz unten) auch blau:)

Naja das Licht muss ewig weit reisen und kommt dann noch durch die athmospäre und da verändert sich eben die Farbe.
Zudem geht es auch noch durch gase und so ...
;)

Raph101 25.02.2017, 13:25

Stimmt auch^^

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maxiaalen123 25.02.2017, 13:25

So lernt man auch was

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weckmannu 26.02.2017, 09:20
@maxiaalen123

Erklärt nur blaue Sterne nicht. Sie sind auch bei trüber Atmosphäre blauer als z.b. Mars.

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