Wärmestrahlung und Elektronen?

4 Antworten

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1. Es gibt drei verschiedene Formen der Wärmeübertragung:

  • Wärmeleitung (Wärme wird von einer Stelle eines Körpers auf eine unmittelbar benachbarte Stelle desselben oder eines berührenden Körpers übertragen)
  • Konvektion (ein warmer Stoff wird bewegt)
  • Wärmestrahlung (das ist das, worum es in deiner Frage geht; übrigens gehören auch die Sonnenstrahlung und die rötliche Strahlung einer sehr heißen Herdplatte dazu)

2. Ja

3. Was bedeutet denn die ungeordnete Bewegung von Molekülen? Moleküle enthalten bekanntlich Elektronen. Diese können sich ein wenig unabhängig von ihren Molekülen bewegen.

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Was genau meinst du bei drei? Also wie können die photonen beim „Menschen“ entstehen?

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@Lukas2812

Die drei - meinst du die drei Arten der Wärmeübertragung? Ich habe sie erwähnt, weil der Mensch über alle drei Wege Wärme an die Umgebung abgibt.

Die Photonen entstehen als die "Feldquanten" der elektromagnetischen Strahlung. Die elektromagnetische Strahlung entsteht, wenn sich positive und negative Ladungen nicht genau im Gleichtakt bewegen. Diese unterschiedlichen Bewegungen kommen z. B. durch Wärmebewegungen zustande.

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Bzw senden dann alle Moleküle Strahlung aus?

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@Lukas2812

Ja, alle Moleküle und Atome senden Strahlung aus.

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Nein ich meinte was du beim dritten Punkt meintest

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@Lukas2812

Wärme = ungeordnete Bewegung. Und zwar von allem, was sich bewegen kann. Auch Elektronen.

Ungleichmäßige Bewegung = Beschleunigung.

Beschleunigte elektrische Ladung => elektromagnetische Welle.

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Aber warum strahlt unser körper auch dann Wärme ab wenn wir uns nicht bewegen?

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@Lukas2812

Das, was wir unter Bewegung unseres Körpers verstehen, ist geordnete Bewegumg. Also insbesondere keine Wärme.

Was sich durch Wärme bewegt, sind einzelne Moleküle, Atome, Elektronen. Weil die überall dton sind, strahlt jeder Körper Wärmestrahlung aus. Auch ein solider Stahlblock.

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Also ist Wärme an sich einfach Bewegung von Teilchen? Und wenn dabei Elektronen beschleunigt werden können die Wärmestrahlung abgeben?

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@Lukas2812

Wärme ist chaotische Energie. In Materie drückt sich das durch chaotisch verteilte kinetische Energie aus, also durch chaotische Bewegung.

Wenn Elektronen beschleunigt werden, geben sie elektromagnetische Strahlung ab.

Weil die Beschleunigung der Elektronen chaotisch ist, ist dies auch die abgegebene elektromagnetische Strahlung.

Wärmestrahlung nennt man diese Strahlung, weil sie durch Wärme erzeugt wird.

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Eine letzte Sache :

Ist es dann auch möglich das Wärme da ist aber keine Wärmestrahlung abgegeben wird?

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@Lukas2812

Ja.

Sollten irgendwo überhaupt keine elektrischen Ladungen und Elementarmagnete drin sein, kann auch keine elektromagnetische Strahlung abgegeben werden, aber das ist sehr selten (und mit unserer üblichen Materie auch unmöglich).

Allerdings sind Emission (Aussendung) und Absorption (Verschlucken) bis auf die Zeitrichtung völlig gleichartig. Ein völlig schwarzer Körper strahlt also auch maximal viel Wärmestrahlung ab (daher "Schwarzkörperstrahlung" als ideale Wärmestrahlung), während ein völlig weißer Körper auch überhaupt keine Strahlung aussendet (die Reflexion funktioniert sozusagen nicht nur von außen nach außen, sondern ebenso auch von innen nach innen). Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsches_Strahlungsgesetz

Ausgenutzt wird das z. B. beim "Auer-Glühstrumpf", der mit einer speziellen Keramik beschichtet ist. Diese Keramik verschluckt nur sehr wenig Strahlung in dem Bereich, in dem Wärmestrahlung bei der Temperatur einer Gasflamme bevorzugt abgegeben wird, aber sehr viel im sichtbaren Bereich (sieht für uns schwarz aus). Dadurch kann ein heißer Auer-Glühstrumpf gerade da keine Strahlung abgeben, wo er es am liebsten tun würde, und muss seine Strahlung deshalb im fernen Infrarot und im sichtbaren Bereich abgeben. Dadurch gibt er sehr viel mehr Licht ab als ein schwarzer Gegenstand in einer Gasflamme (z. B. der Ruß in einer Kerzenflamme).

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Infrarotstrahlen sind Wärmestrahlen. Und Wärmestrahlen werden von allen Körpern mehr oder weniger abgestrahlt, selbstverständlich auch von Menschen.

Der Körper des ruhenden erwachsenen Menschen gibt eine Wärmeleistung von etwa 100 Watt ab. Diese Wärme wird auf alle drei möglichen Arten der Wärmeausbreitung abgegeben: Wärmestrahlung, Wärmeleitung und Konvektion.

Licht, also Photonen, entstehen immer dann, wenn Ladungen beschleunigt werden, z.B. Bremsstrahlung. Moleküle bestehen aus geladenen Komponenten, und wenn sie zittern, dann müssen sie die Geschwindigkeit ändern, und dabei werden zwangs­läufig Ladungen beschleunigt.

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