✔ Physik - Spektralfarben und Temperatur

E

Eroli

Erfahrenes Mitglied
Hallo Leute,

ich habe hier irgendwie ein Verständnisproblem.
Stellt euch mal das folgende vor:

Eine Lampe sendet weißes Licht auf ein Prisma, welches dieses bricht. Dadurch entstehen die Spektralfarben, die wir auf einem schirm auffangen.

Jetzt zu meiner Frage.
Das Blau ist kurzwelliger und energieärmer als das rot, richtig?
Heißt das jetzt auch, dass die blauen Strahlen "kälter" sind, als die roten Strahlen?

Oder vertausche ich hier gerade Wärmestrahlen mit normalen Strahlen?
Oder vertausche ich vllt auch Energie und Wärme?

Es geht hier um das Max-Plancksche Strahlungsgesetz. Wir haben mit einer Thermosäule im Unterricht die Intensität der blauen und roten Strahlen gemessen und die Intensität der roten war halt viel höher. Heißt das jetzt wirklich, dass die roten Strahlen "wärmer" sind?

Wäre sehr froh, wenn mir ein Physik zugeneigter hier vielleicht etwas helfen könnte...

MfG,
Eroli

EDIT:
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/Nr__4_Okt__2__5_Licht/Satelliten/C__Licht_beobachten_4rg.html

Dort steht, dass blau am Energiereichsten ist. Aber warum hat das Experiment mit der Thermosäule genau das gegenteil bewiesen? Was misst die Thermosäule? Energie oder Temperatur? Ist das nicht dasselbe?

EDIT2:
Soviel steht nun fest: Blau ist energiereicher als rot oder Infrarot. Ultraviolett ist noch energiereicher.
Eine Thermosäule wandelt die gemessene Wärme in eine Spannung um.

Aber warum ist das energiereichste Licht dann am "kältesten"?

Damit ist meine eigentliche Frage wohl:

Warum ist das energiereichere blaue Licht kälter als das energieärmere rote Licht?
 
Zuletzt bearbeitet:
Hey,

habe zwar keine Ahnung, aber
liegt es vielleicht nicht daran das die Farbe Rot mehr Energie verheitzt...
Ist doch wie mit den Glühbirnen,
die eine hat nen Wirkungsgrad von 10% und Wärmeabgaben von 90%..
und die Energiesparlampen habe eine geringere Wärmeabgabe dafür strahlen sie aber heller..


naja wäre jez so mein Einfall gewesen..

Bin auf eine Wissenschaftlich korrekte Antwort gespannt
 
Hallo,

Eroli hat gesagt.:
Jetzt zu meiner Frage.
Das Blau ist kurzwelliger und energieärmer als das rot, richtig?
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Blau ist kurzwelliger, das stimmt. Das heißt aber, dass blaues Licht eine höhere Frequenz besitzt als rotes und somit dessen Energie pro Photon höher ist. Je höher die Frequenz, desto höher die Energie eines Photons (genauer besteht ein linearer Zusammenhang über das plancksche Wirkungsquantum).

Eroli hat gesagt.:
Heißt das jetzt auch, dass die blauen Strahlen "kälter" sind, als die roten Strahlen?
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Elektromagnetischen Strahlen lässt sich keine Temperatur zuordnen.

Eroli hat gesagt.:
Oder vertausche ich hier gerade Wärmestrahlen mit normalen Strahlen?
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Was sind für dich „normale Strahlen“? Wärmestrahlung ist auch nur elektromagnetische Strahlung.

Eroli hat gesagt.:
Es geht hier um das Max-Plancksche Strahlungsgesetz. Wir haben mit einer Thermosäule im Unterricht die Intensität der blauen und roten Strahlen gemessen und die Intensität der roten war halt viel höher. Heißt das jetzt wirklich, dass die roten Strahlen "wärmer" sind?
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Nein. Wie du schon geschrieben hast, habt ihr die Intensität der verschiedenen Lichtanteile gemessen. Die Intensität niedrigfrequenter Lichtanteile kann nun durchaus höher sein als die Intensität hochfrequenter Lichtanteile. Die Intensität hängt nicht (nur) von der Energie eines einzelnen Photons ab, sondern von der Summe der Energien der Photonen, die in einer Zeiteinheit auf eine Fläche auftreffen. Treffen jetzt aus einer Lichtquelle pro Zeiteinheit zehn Photonen der Energie 1,5eV (infrarot) aus und nur ein Photon der Energie 3,0eV (violett), so liefert der Infrarot-Anteil mehr Energie (15eV) als der Violett-Anteil (3,0eV). Genau diese „Energiesumme“ habt ihr mit der Thermosäule gemessen.

Grüße,
Matthias
 
Alles klar.

Noch eine Frage, wo ich mir jetzt nicht so sicher bin?
Ein Photon hat also keine feste Energie, sondern immer eine, die sich aus dem Wirkungsquantum bildet, richtig?
 
Eroli hat gesagt.:
Noch eine Frage, wo ich mir jetzt nicht so sicher bin?
Ein Photon hat also keine feste Energie, sondern immer eine, die sich aus dem Wirkungsquantum bildet, richtig?
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Ein Photon besitzt immer eine feste Energie E, die abhängig von seiner Frequenz f ist. Die beiden Größen stehen über das Plancksche Wirkungsquantum h in Beziehung: E = hf

Grüße,
Matthias
 
Achso, und wenn ich jetzt weiß, dass die Thmerosäule bei rot mehr ausschlägt, dann liegt das daran, dass dort scheinbar mehr Photonen auftreffen, d.h. dort mehr Strahlung ist als im blauen Bereich. Ja?
 
Eroli hat gesagt.:
Achso, und wenn ich jetzt weiß, dass die Thmerosäule bei rot mehr ausschlägt, dann liegt das daran, dass dort scheinbar mehr Photonen auftreffen, d.h. dort mehr Strahlung ist als im blauen Bereich. Ja?
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Ja, so könnte man es ausdrücken. In der „Mischung“ des von euch untersuchten Lichts (vermutlich von einer Kohlebogenlampe o.ä.) treten verhältnismäßig mehr Photonen aus dem (infra)roten Bereich auf.

Grüße,
Matthias
 
Es war eine ganz normale Glühlampe mit 6,5V.

Jetzt hast du mir aber noch eine andere Frage aufgeworfen:

In der „Mischung“ des von euch untersuchten Lichts (vermutlich von einer Kohlebogenlampe o.ä.) treten verhältnismäßig mehr Photonen aus dem (infra)roten Bereich auf.
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Kamen das wirklich so sagen, dass die aus dem (infra)roten Bereich kommen?
 
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