AH 19.65 Experimente zur Photosynthese 250606.pdf

Temperaturmessung mit dem Taschenrechner:
Das Wiensche Verschiebungsgesetz
Die von einem Körper ausgehende Wärmestrahlung ist ein Gemisch längerer und
kürzerer Wellenlängen. Die Gesamtverteilung stellt eine, in der Schule schwer zu
berechnende Kurve mit einem temperaturabhängigen Maximum dar. Dieses
Strahlungsmaximum liegt nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz bei
λmax = 2,898 mm / T. Für T ist die absolute Temperatur in K (Kelvin) einzusetzen, die
Sie leicht sich aus der „üblichen“ Celsiustemperatur errechnen können:
8
K = 273 + T°C
Beispiele: 20°C = 273 + 20 = 293 K, - 20° = 273 + (- 20) = 253 K
Bei „Normaltemperaturen“ von 20°C (= 293 K) liegt das Wellenlängenmaximum bei
2,898 mm / 293 = 09,99 mm.
Die nebenstehende Abbildung zeigt die Strahlungseigenschaften unterschiedlich
warmer Körper.
Man sieht,
● dass die Strahlungsintensität mit steigender
Temperatur zunimmt,
● dass sich das Wellenlängenmaximum mit
steigender Temperatur in den kurzwelligen
Bereich verschiebt,
● dass die Kurven mit steigender Temperatur
immer asymmetrischer werden: Steile Flanken
im kurzwelligen Bereich, lang auslaufende
Flanken im langwelligen.
Unsichtbare Wärmestrahlung
So genannte Wärmebildkameras registrieren
die von Objekten ausgehende, für das Auge
unsichtbare Wärmestrahlung und bilden die
Objekte in Falschfarben ab. Das nebenstehende
Bild zeigt einen Mann mit relativ
warmen Partien auf der Stirn sowie rund um
Nase und Mund. Kühler ist die Nase, die
Wangen und der Bart. Die Brille gibt die
geringste Wärme ab. Wärmebildkameras
werden zum Beispiel genutzt um Energielecks
an Häusern aufzuspüren. Als Infrarotkameras
sind sie Bestandteil von Nachtsichtgeräten.
Schulbiologiezentrum Hannover, Arbeitshilfe 19.65 „Experimente zur Photosynthese“