Wie kann man die blaue Farbe des blauen Riesen erklären?

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4 Antworten

Stell' dir glühendes Eisen in der Schmiede vor: je heißer, desto mehr wandert die Farbe von rot zu gelb bis (fast) weiß; entsprechend wandert mit steigender Temperatur das Strahlungsmaximum von rot -> violett über das Spektrum.

Lollipopsize100 24.01.2013, 20:33

Danke, deine Antwort hat mir sehr geholfen!

Die anderen Antworten waren auch sehr hilfreich (vor allen Dingen die schön ausführlichen Erklärungen und die tollen Beispiele!) ;-)

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Und jetzt kommt der Vollständigkeit halber noch eine physikalische Erklärung.

Ein Körper einer bestimmten Temperatur stahlt Energie an den ihn umgebenden Raum ab. Diese Wärmestrahlung sind elektromagnetische Wellen, die der Körper aussendet, weil sich wegen seiner Temperatur Atome und Elektronen in ihm bewegen, stoßen, etc. Klar?

Physiker vermessen das Spektrum der Wärmestrahlung (Spektrum = wieviel Energie wird bei einer bestimmten Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung gemessen) zum Beispiel anhand eines Hohlkörpers mit einem Loch. Der Hohlkörper wird auf die zu untersuchende Temperatur gebracht, dann schaut man, wieviel elektromagnetische Strahlung bei welchen Wellenlängen aus dem Loch rauskommt.

Wie man sich denken kann, ist bei nicht allzu hohen Temperaturen (bevor der Hohlkörper glüht) das Loch dunkel, sozusagen schwarz. Deswegen nennt man die typische Strahlungsverteilung, die man bei solchen Experimenten misst auch "Schwarzkörper-Strahlung". (Siehe Dein Text oben) Andere Namen sind "Planckscher Strahler" nach Max Planck (hat die Quanten der Wärmestrahlung entdeckt) oder "Hohlraumstrahler". Nach der Erklärung sollte klar sein, warum...

Aber nicht nur Hohlräume strahlen in dieser Art Wärme ab, sondern alle Körper, die praktisch nur emittieren (aussenden), aber nichts gleichzeitig absorbieren (schlucken an Strahlung). Also auch eine Kaffeetasse oder ein Stern.

Das Ergebnis ist ein kontinuierliches Spektrum (also über einen großen Wellenlängenbereich verteilt, ohne Spektrallinien) mit einem deutlichen Maximum, also einer bestimmten Wellenlänge, bei der besonders viel elektromagnetische Strahlung abgegeben wird. Die Position dieses Maximums und das Profil der Verteilung diktiert einzig die Temperatur als wichtigster Parameter eines Planck-Strahlers.

Wilhelm Karl Wien fand eine Formel für die Lage dieses Strahlungsmaximums

Lamda(Maximum) = 2 880 000 nm / T(effektiv) (T in Kelvin)

Du ahnst es schon: Das ist das Wien'sche Verschiebungsgesetz (siehe Dein Text oben), denn mit wachsender Temperatur wird Lamda(Maximum) kleiner und das Maximum der Strahlung verschiebt sich zu immer kürzeren Wellenlängen. Klar?

Das Strahlungsmaximum unserer Haut liegt zum Beispiel nach dieser Formel etwa bei 10 Mikrometern im Infrarot. Die einige hundert Grad heiße Glut im Feuer erscheint uns rot, weil hier das Strahlungsmaximum im sichtbaren Bereich der elektromagnetischen Wellen liegt und zwar im Rotbereich. Die Sonne mit etwa 6000 Grad Oberflächentemperatur sehen wir als gelben Stern. Und ein blauer Riese strahlt eben im weißlich-bläulichen Wellenlängenbereich besonders viel Licht aus.

Ich hoffe, das war einigermaßen verständlich erklärt.

Grüße

Hallo Lollipopsize100! :)

Es handelt sich in der Beschreibung von Wikipedia, um sehr heiße blaue Sterne. Die allermeisten dieser heißen Sterne, gehören den Spektralklassen O oder B an. O-Sterne sind extrem gefährlich, von ihnen kann man gar nicht genug Abstand halten.

Je mehr Masse ein Stern hat, desto leuchtkräftiger ist er. Und tatsächlich sind bisher entdeckte O-Sterne ziemlich große Brocken. Ein Stern wie unsere Sonne ist nicht allzu massereich. Sie strahlt das meiste ihres Lichts im Infraroten ab (eine reine Wärmestrahlung). Ist ein Stern jedoch dichter und massereicher, dann ist es in seinem Innern entsprechend heiß. Das führt dazu, dass bei den Kernfusionsprozessen im Innern dieser Blauen Sterne, sehr viel Energie freigesetzt wird, die den Stern entsprechend aufheizt. Doch auch sein Licht verändert sich dabei.

Licht hat immer eine gewisse Wellenlänge. Ist die Wellenlänge eines Lichts sehr kurz, dann sind die Photonen energiereicher. Das Licht erscheint uns blau! Ist es langwelliger erscheint uns das Licht rot. Da Blaue Riesen aber sehr viel Energie produzieren sind die Photonen energiereicher und sie strahlen blau. Abgesehen davon senden sie das meiste ihres Lichts in Form von UV-Strahlung aus. Diese ist sehr gefährlich für Lebewesen und kann im aller schlimmsten Fall sogar tödlich sein. Das erleben wir bei jedem Sonnenbrand!

LG Pflanzengott! :)

Das bedeutet, dass diese großen Sterne, durch die Energiefreisetzung der Kernfusion im Inneren mehr Energie produzieren. Zum einem in Form von thermischer Temperatur (Wärme) als auch Licht (und noch ein paar andere). Dadurch ist auch das Licht energetischer. Im Allgemeinen gilt: Rot ist energiearm und blau energiereich.

Unsere Sonne sendet eher gelbes Licht aus. Bei diesen Sternen ist das "Emissionsspektrum" (Spektrum des ausgesendeten Lichts) sehr energiereich, darunter vor allem blau, violett und das unsichtbare Ultraviolett. Deshalb wirken diese Sterne blau-violett.

Vorstellbar mit Eisen im Feuer (kannst mit einer Büroklammer und Feuerzeug nachexperimentieren, aber nicht verbrennen!) Wenn du es über die Flamme hälst wird es zuerst dunkelrot, dann rot und gelb. Weiter kann ein Feuerzeug auch nicht. In einem Hochleistungsofen wird es dann noch weiß und sogar bläulich.

Hoffe ich habe geholfen, LLG MImosa1

derastronom 23.01.2013, 21:34

In einem Hochleistungsofen wird es dann noch weiß und sogar bläulich

Wohl kaum, blaue Glut ist bei Eisen in fester Form sicher unmöglich. Außer bei enorm hohem Druck.

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Mimosa1 23.01.2013, 21:57
@derastronom

Ich hab ja auch nicht blau gesagt, sondern bläulich. Also milchig-milchig-blau, wenn du so willst.

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