Blaue Sterne

12345 · Gast

Meine Frage:
Hallo Physiker. Ich wollte mal fragen, wie die unterschiedlichen Farben der Sterne entstehen. Ich glaube das hat was mit der Oberflächentemperatur zu tun, aber woher kommt diese Temperatur. Hat es war mit der Wärmestrahlung zun tun.
Man sagt ja, dass die Energie der Sterne durch die Kernfusion entsteht. Aber müssten nach Maxwell (beschleunigt bewegte Ladung emmitiert Licht) nicht alle Teilchen Licht abstrahlen?

Meine Ideen:
Danke!

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18110

Die Farbe der Sterne entsteht tatsächlich durch ihre Temperatur, wobei es "die Temperatur" nicht gibt; unterschiedliche Regionen der Sternoberfläche haben durchaus unterschiedliche Temperaturen. Die Region, die das meiste Licht ausstrahlt, dominiert jedoch das Spektrum; das ist die sogenannte Photosphäre

http://de.wikipedia.org/wiki/Photosph%C3%A4re

Die Sonne ist näherunsgweise ein sogenannter schwarzer Körper

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_K%C3%B6rper

Dessen Spektrum kann man exakt berechnen und es hängt ausschließlich von der Temperatur ab. Sein Maximum ergibt sich aus dem Wienschen Verschiebungsgesetz; dieses Maximum bestimmt die Farbe.

http://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz
http://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz#Anwendungsbeispiele

12345 · Gast

Aber dann widerspricht sich die Wissenschaft doch. Warum geht man von einem "Schwarzen Körper" aus, wenn die "eigentliche" Energie durch die Kernsuion entsteht. Es sind doch Gammaphotonen, die auf ihrem Weg nach außen hin energieärmer werden, oder?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18110

Die durch die Kernfusion entstehenden Photonen werden bei ihrem Weg durch die Sonne sozusagen "thermalisiert" d.h. ihr Spetrum nähert sich dem eines idealen schwarzen Körpers an (es ist nicht identisch, hat aber viele Gemeinsamkeiten, insbs. bzgl. der Definition von 'Farbe', da ein ausgeprägtes Maximum vorliegt).

Der Begriff "schwarzer körper" bedeutet einfach nur, dass der Körper sich bzgl. einfallendem Licht "schwarz" verhält, d.h. dass er dieses Licht vollständig absorbiert und in innere Energie (bzw.Wörme) umwandelt. Ausgeschlossen wird demnach insbs. Reflexion.

Betrachte einen Spiegel bei Raumtemperatur, der das direkte Sonnenlicht reflektiert. Der Spiegel hat sicher Raumtemperatur, das Licht jedoch das charakteristische Spektrum der Sonne; die Reflexion täuscht also eine Temperatur von ~6000 Kelvin vor - was definitiv falsch ist. Ergo ist der Spiegel kein schwarzer Körper (eine Herdplatte, die Sonne, eine Glübirne, ... in guter Näherung dagegen schon)

12345 · Gast

Das heißt also konkret, dass die Temperatur und die damit verbundene Farbe (bzw. das Maximum des Spektrums des Lichts) also von den thermalisierten Photonen kommt. Das Thermalisieren bedeutet doch, dass die Photonen bei ihrer Wechselwirkung mit anderen Atomen Energie verlieren, oder? Aber was mich brennend interessiert ist folgendes, die Atome im Stern bzw. Ladungen (Maxwell) müssten doch auch Strahlung emmitieren. Soweit mir bekannt ist, wird die kinetische Energie der Teilchen teilweise in Strahlung umgewandelt. Und bedeutet "Temperatur" der Sonne eigentlich das Spektrum des emittierten Lichts?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18110