Warum glüht eine Glühbirne?
Hallo liebe Community, ich muss für Montag ein Referat über "Warum glüht eine Glühbirne"halten. Mein Lehrer meint aber jedoch, dass ich auch den Zusammenhang mit Atomen und Elektonen machen sollte. Leider finde ich nun nichts über Atomen genau, da ich sonst ja alles versteh, Elektronen bewegen sich, reiben sich jedoch an dem Draht(Wolfram) und erhitzen sich und dass fängt es an zu glühen, aber was hat es mit Atomen zu tun? Danke schon mal im vorraus :) PS: Bin in der 9. Klasse des Gymnasium und ist das Fach NWT
4 Antworten
"Sie reiben sich an dem Draht und erhitzen sich und dass fängt es an zu glühen"
Klingt gut, ist aber nicht ganz so.
Die freien Elektronen, die der Strom "bewegt" geben einen Teil ihrer Bewegungsenergie an die Wolframatome ab. Diese schwingen dann in ihrem Atomgitter hin und her ohne sich ganz aus dem Atomgitter des Wolframs lösen zu können und so entsteht die Wärme durch Reibung. Soweit stimmt deine Annahme zwar, aber das die Glühbirne leuchtet hat ganz andere Gründe.
Durch den Stromfluss werden manchmal Elektronen aus der äußersten Elektronenschale eines Wolframatoms herausgeschossen (bzw. auf eine höher Schale i.e. höheres Energieniveau angehoben) . Das Wolfram will dieses Elektron aber wieder haben und "fängt" es sich wieder ein (oder wenn es schon weg ist ein anderes Elektron, das an ihm vorbeifliegt). Dieses Elektron muss aber einen Teil seiner Energie abgeben (i.e. abbremsen), um wieder in seine alte "Umlaufbahn" einschwenken zu können. Dazu gibt es einen Teil seiner Energie als Photon i.e. Licht ab (und bremst quasi durch den Rückstoß bei der Abgabe des Photons) und deshalb leuchtet eine Glühbirne.
...um noch mehr Verwirrung zu stiften sei gesagt, dass die Hälfte meiner Aussagen nur bedingt die Realität widerspiegeln aber für das Modell, das ihr in der Schule zur Grundlage habt (Bohr`sches Atommodell) trotzdem korrekt sind.
Danke für den Stern.
Hier mal eine Animation,die verdeutlicht, was da vor sich geht (auch wenn sie eigentlich was anderes zeigt).
Das Blaue wären die Wolframatome. Das gelbe sind "freie Elektronen" im Wolfram, die durch den Stromfluss bewegt werden und das orange-gelb-rote sind die Photonen, die abgegeben werden. Es besteht auch ein Zusammenhang mit der Temperatur. Je heißer der Draht wird, desto stärker sind die Wolframatome in Schwingung und desto energiereicher sind sie. Deshalb kommt es umso öfter zur Abgabe von Elektronen und beim Einfangen derselben, dann zur Abgabe von Photonen, je heißer der Draht ist.
danke wieder, video hat mir es ein bisschen klarer gemacht :)
Strom erhitzt den Glühfaden und das ganze im Vakuum.
Das Vakuum hat den einzigen Sinn, den Sauerstoff fernzuhalten, der dafür sorgen würde, dass der Wolframfaden in null-komma-nichts verbrennen würde.
Die Hitzeentwicklung hat nichts (oder besser gesagt nur indirekt) mit dem Licht zu tun, das die Glühlampe abgibt.
Siehe meine Erklärung.
weil der Draht darin glüht
Falsch.
Wenn man einen Eisenklotz erhitzt, dann glüht er. Das Licht, das dabei entsteht, würde nicht mal zum Lesen eines Buches ausreichen. Die Ursache des Glühens ist eine Ähnliche wie beim Licht der Glühlampe, aber läuft viel langsamer und seltener ab, weshalb man das Glühen von Metall kaum dazu nutzen kann einen Raum zu beleuchten. Wenn man eine Glühlampe ausschaltet glüht der Faden noch kurz nach. Dieser Effekt geht auf die Wärme zurück, wenn der Draht glüht. Die Lichtdifferenz zwischen diesem schwachen Glühen und dem Strahlen einer Glühbirne entsteht durch die "abbremsenden" Elektronen (siehe meine Erklärung).