Experimentalphysik III (Atomphysik)
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Kapitel 4<br />
Licht als Quantenerscheinung<br />
4.1 Strahlung des Schwarzen Körpers, Kirchhoffscher<br />
Strahlungssatz<br />
Gase und feste Körper können auf vielerlei Weise zur Lichtemission angeregt werden. Alle Stoffe<br />
kann man zum Leuchten anregen, indem man sie erwärmt. Man findet allerdings die unterschiedlichsten<br />
Typen von Spektren. Für festes T haben jedoch die Wärmestrahlungsspektren<br />
aller Stoffe eine gemeinsame Einhüllende, die von keinem Stoff überschritten wird und dies ist<br />
das Spektrum des Schwarzen Körpers.<br />
Abb. 4.1: Modell zum Schwarzen<br />
Körper: Körper mit Temperaturbad.<br />
Abb. 4.2: Wärmestrahlungsspektren<br />
verschiedener Stoffe und<br />
Einhüllende.<br />
Dann muß sein:<br />
Wir betrachten einen ” Körper im<br />
Körper“. Äußerer und innerer<br />
Körper stehen über Strahlung<br />
im Temperaturgleichgewicht.<br />
Die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts<br />
beruht im Inneren des<br />
Körpers ausschließlich auf dem Austausch<br />
von Temperaturstrahlung<br />
über die Prozesse der Emission und<br />
Absorption.<br />
E(λ, T )dλ = I(λ, T )dλ · A(λ, T ) , (4.1.1)<br />
E(λ, T )dλ = Spektrales Emissionsvermögen � � des Innenkörpers = Gesamt-<br />
Energie<br />
strahlungsleistung Zeit im Intervall zwischen λ und<br />
λ + dλ pro Flächeneinheit ∆A nach allen Richtungen bei<br />
der Temperatur T .<br />
I(λ, T )dλ = Spektrale Intensitätsverteilung = Strahlungsleistung zwischen<br />
λ und λ + dλ, diederFlächeneinheit ∆A des Körpers<br />
aus dem Strahlungsfeld bei Temperatur T aus allen Richtungen<br />
zugestrahlt wird.<br />
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