Wiensches Verschiebungsgesetz
Hier können Sie das Wiensche Verschiebungsgesetzt berechnen lassen. Geben Sie dazu unten die Temperatur der strahlenden Fläche ein.
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Als Wiensches Verschiebungsgesetz, nach dem deutschen Physiker Wilhelm Wien (1864-1928) benannt, wird in der Physik als das Strahlungsgesetz von Wien bezeichnet und bestimmt die Temperatur heißer und strahlender Objekte, deren Temperatur weit oberhalb ihrer Umgebungstemperatur liegt, wie zum Beispiel Sterne und andere Strahlungsobjekte.
Aus vielen Wellenlängen zusammengesetzte elektromagnetische Strahlung wird von glühende Oberflächen abgegeben. Wird die Temperatur eines Schwarzen Strahlers größer, wir auch die totale abgestrahlte Energie größer und die maximale Strahlungsintensität wandert zu kürzeren Wellenlängen nach Plankscher Formel. Das ist die Beziehung zwischen Temperatur des schwarzen Strahlers und der Wellenlänge Das Produkt aus der Wellenlänge und der Temperatur ist konstant.
Formulierung des Wiensches Verschiebungsgesetz
Ist die Temperatur eines Körpers sehr hoch, sind die Wellenlängen kürzer und das Maximum der Verteilung. Stahl beispielsweise gibt bei Raumtemperatur eine infrarote Strahlung ab,die nicht sichtbar ist und als Wärmestrahlung bezeichnet wird. Warmer Stahl, der glüht, leuchtet dafür dunkelrot und heißer Stahl, der flüssig ist, glüht beinahe weiß. Auf vielen Seiten gibt es implementierten Rechner, die eine Errechnung ganz einfach gestalten.
Ein Beispiel:
Die Sonne hat eine maximale Strahlungsintensität von circa 500 nm.
Nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz errechnet sich wie hoch die Temperatur eines solchen schwarzen Körpers ist in das Feld für die Wellenlänge, also maximale Strahlungsleistung beziehungsweise lineare Wellenlänge, gibt man 500 ein. Klickt man auf den Rechnen-Button kann man das Ergebnis ablesen von 5795.5 K wenn man annimmt, dass die Sonne ein schwarzer Körper ist.
Die Formel für das Wiensches Verschiebungsgesetz ist: ?max · T = 2880 µm · K.
mit ?=konst.=2,898 ?m K
T steht für die absolute Temperatur der strahlenden Oberfläche.
Analysiert werden damit zum Beispiel Oberflächentemperaturbestimmungen im Rahmen von
Wärmehaushaltsuntersuchungen in der Fernkunde oder für mikroklimatischen Analysen.
Auch Formulierungen für die Frequenz maximaler Intensität Gesetzen, ?max lassen sich herleiten, sowie für Wellenlänge und Frequenz mit maximaler Photonenrate. Doch ?max ergibt sich nicht, wenn man ?max einfach in die entsprechende Frequenz umrechnet; anderen es gibt kein objektives Maximum, da es an anderer Stelle im Spektrum vorkommt.
Die Oberfläche der Erde strahlt die vom Boden abgegebene Energie mit einer Temperatur von 15 Grad Celsius, also 288 Kalvin als infrarotes Licht zurück. Das Wiensche Verschiebungsgesetz sagt, das der Anteil des infraroten Lichts,die Wellenlänge ist circa10 mm, besonders groß ist. Die Erdatmosphäre besteht aus zwei Hauptanteilen: die ein- und zweiatomigen Gase. Diese Gase lassen die Strahlung beinahe ungehindert durch. Treibhausgase wie H2O, CO2,also Atomgase wie auch NH3, CH4, O3, FCKWs, absorbieren diese Strahlung und tragen zum Treibhauseffekt bei.
Häufig gestellte Fragen
Was sagt das Wiensche Verschiebungsgesetz aus?