Spektrale Strahlungsdichte der Sonne

Wimme · Anmeldungsdatum: 05.03.2008 Beiträge: 50

Hallo liebe Physiker!

Ich habe ein paar Fragen zu diesem Bild:

[img]http://imageshack.us/photo/my-images/196/strahlungsdichte.jpg/[/img]
(scheint nicht zu funktionieren, warum? Habe es im Forum angehängt)

1. Was genau ist eine "spektrale Strahlungsdichte"? Spektral bedeutet für mich so viel wie eine Gesamtheit, die abhängig von etwas dargestellt wird. Hier also bspw. aufgefächert nach der Wellenlänge des Lichts. Strahlungsdichte hängt wohl zusammen mit:

2. Was genau ist die Einheit W / cm² * mikrometer? Das heißt, was wir irgendwie Leistung pro Volumen betrachten?

3. Zu den "Graphen": Wie sehen also, dass diese Leistung pro Volumen in Satellitenhöhe generell höher ist als in Bodennähe, wobei sie etwa bei 0.5 mikrometer Wellenlänge am höchsten ist und dann exponentiell abfällt. In Bodennähe sehen wir interessante "Täler" im Graphen. Woher kommen die?

Vielen herzlichen Dank für jede Hilfe!
Wimz

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18080

Die spektrale Strahlungsdichte ist die abgestrahlte Leistung (Energie pro Zeit) pro Fläche sowie pro Frequenz. Die Gesamtleistung ergibt sich demnach durch Multiplikation mit der Fläche sowie Integration über die Frequenz.

Schau doch für den Idealfall zunächst mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper

Wimme · Anmeldungsdatum: 05.03.2008 Beiträge: 50

hallo Tom,

danke für deine Antwort.

Ok, also ein schwarzer Körper absorbiert die Strahlung bei jeder Wellenlänge vollständig. Er sendet zudem Strahlung (z.B. Licht= aus) und zwar in dem Sinne maximal, dass kein anderer Körper mehr Licht aussenden kann (da Absorption ~ Emissionsvermögen. Hieße doch dann auch, dass die Sonne Licht absorbieren muss?!)

Wir betrachten hier jetzt die Sonne als unseren Strahler. Wieso ist die Sonne jetzt (in Satellitenhöhe) in den niedrigen Wellenlängen "schlechter" als der schwarze Körper, in den hohen aber quasi optimal? Und durch hohe Wellenlänge wird generell weniger Leistung übertragen?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18080

Die Sonne ist insofern ein ziemlich idealer schwarzer Strahler als sie praktisch kein Licht reflektiert (und das heißt automatisch, dass sie das gesamte einfallende Licht absorbiert).

Sie ist insofern kein idealer schwarzer Strahler als es auch bzgl. des abgestrahlten Lichts Absorption in der Korona bzw. der Sonnenatmosphäre gibt (z.B. wurde Helium zuerst durch seine Absorptionslinien im Sonnenspektrum identifiziert).

Wimme · Anmeldungsdatum: 05.03.2008 Beiträge: 50

Hallo,

d.h. dass der Unterschied vom schwarzen Körper zur Sonne in Satellitenhöhe in der Absorption des selbst abgestrahlten Lichts liegt.

Betrachten wir nun die Strahlungsdichte in Bodennähe. Der Unterschied hier liegt vermutlich an der Erdatmosphäre, die bestimmte Wellenlängen stärker abfängt als andere und sich dadurch diese Täler ergeben?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18080