AAnhang A: Funktionsprinzip
Schwarzkörper
Wenn Wärmestrahlung auf ein Objekt trifft, wird ein Teil der Strahlung absorbiert. Ein weiterer Teil der Strahlung durchdringt das Objekt, und ein weiterer Teil wird reflektiert. Ein Schwarz- körper ist definiert als ein ideales Objekt, das alle auftreffende Strahlung absorbiert. Das beste Beispiel für ein reales Objekt, das sich wie ein Schwarzkörper verhält, ist eine kleines Loch, das tief in eine große, lichtundurchlässige konkave Fläche gebohrt ist. Auftreffende Strahlung wird innerhalb dieser konkaven Fläche reflektiert und kann nur minimal austreten, bevor sie vollständig absorbiert wurde.
Der Emissionsfaktor ist definiert als das Verhältnis der von einem Objekt abgestrahlten Energie zu der von einem Schwarzkörper abgestrahlten. Demgemäß ist der Emissionsfaktor eines Schwarz- körpers gleich 1. Die meisten Objekte können als “Graukörper” mit einem Emissionsfaktor zwischen 0 und 1 bezeichnet werden. Die Emissionsfaktoren einiger gängiger Materialien sind in Anhang B zusammengestellt.
Spektralkurve
Objekte strahlen Energie verschiedener Wellenlänge ab. Dabei ist die Intensität über das Spektrum nicht konstant. Abbildung 2 zeigt die von einem Schwarz- körper abgestrahlte Energie bei verschiedenenen Tem- peraturen als Funktion der Wellenlänge. Mit zuneh- mender Temperatur verschiebt sich das Maximum der Kurve in Richtung der kürzeren Wellenlänge. Die gesamte Fläche unter der Kurve ist proportional zur Gesamtenergie, die der Schwarzkörper bei einer gegebenen Temperatur abstrahlt.
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| Sonnenlicht |
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Einheiten) | 104 |
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| (5800°C) |
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103 |
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(relative | 102 | Sichtbarer |
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Bereich |
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| Glühendes | ||||
Intensität |
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| Metall (450°C) | ||
10 |
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| Menschl. | |
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| Körper |
| 1 |
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| (37°C) |
| 0,4 | 0,8 | 3 | 5 | 9,3 | 50 | 100 | |
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| Wellenlänge (µm) |
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