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Herschels Experiment - warum energieärmeres Licht wärmer?
 
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Suchender
Gast





Beitrag Suchender Verfasst am: 16. Aug 2016 12:07    Titel: Herschels Experiment - warum energieärmeres Licht wärmer? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich beschäftige mich derzeit mit dem Thema "Licht" und habe gelernt, dass über die verschiedenen Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung unterschiedliche "Arten" von Licht existieren mit unterschiedlichem Energiegehalt.

Dabei sind Radiowellen energieärmer als Infrarot, was wiederum energieärmer ist als sichtbares Licht, was wiederum energieärmer ist als UV- und Gammastrahlen.
Jeder Körper sendet elektromagnetische Strahlen aus - mit einer Infrarotkamera können wir so logischerweise die Eigenwärme der Dinge erkennen, die "unsere" Standardtemperatur haben. Wird ein Gegenstand heißer - energiereicher - färbt er sich zu rot. Das ist ja auch logisch, denn rechts von Infrarot kommt dann die Farbe rot.

Nun zu meiner Frage: In Herschels Experiment, in dem er eben diese andere Lichtformen nachwies, steigt die Temperatur des Lichts von violett bis rot und dann zu Infrarot immer weiter. Wieso?? Da dieser Weg der Weg zu energieärmeren Licht ist - und bei Eigenwärme der Weg der Temperatur doch genau umgekehrt ist - wieso STEIGT die Temperatur von rechts nach links auf der elektromagnetischen Strahlung?

Ich hab schon gegoogelt, aber nichts gefunden. Daher suche ich jetzt hier nach Hilfe. Ich denke, ich mache irgendeinen kapitalen Denkfehler.

Meine Ideen:
Wie gesagt, wäre ich nicht so auf dem Schlauch, müsste ich hier nicht fragen. Wenn ich raten müsste, würde ich vermuten, dass es irgendeinen Unterschied gibt, zwischen Lichtphotonen an sich (und deren Temperaturauswirkung) und der Temperatur der Körper, die wiederum Photonen ausstrahlen.
willyengland



Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 678

Beitrag willyengland Verfasst am: 16. Aug 2016 13:05    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, es kommt auf die Intensität an.
Da mehr IR Strahlung auf das Thermometer kommt, wird dieses auch wärmer.

_________________
Gruß Willy
Suchender
Gast





Beitrag Suchender Verfasst am: 16. Aug 2016 13:36    Titel: Antworten mit Zitat

Das habe ich auch zuerst gedacht. Aber das erklärt doch nicht, warum auch von violett bis rot (rechts nach links) die Temperatur steigt? Also die Temperatur im sichtbaren Spektrumsbereich müsste dann ja gleich oder zunächst kälter werden und dann im Infrarotbereich heißer?!

Oder nimmt die Anzahl der Lichtphotonen mit geringerer Frequenz zu? So dass eigentlich das Licht von links nach rechts wärmer wird, aber aufgrund der schieren Unterschiede der Anzahl an Photonen im linken Bereich, ein genau umgekehrter Effekt auftritt?

Würde mich zwar nicht wirklich befriedigen die Erklärung, aber wäre zumindest ein bisschen plausibel.
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 16. Aug 2016 13:46    Titel: Antworten mit Zitat

Hier ist die Erklärung:

http://home.znet.com/schester/calculations/herschel/index.html
Suchender
Gast





Beitrag Suchender Verfasst am: 16. Aug 2016 13:55    Titel: Antworten mit Zitat

Huggy hat Folgendes geschrieben:
Hier ist die Erklärung:

...l


Perfekt. Vielen Dank.

Mein Englisch ist zwar gut genug, um den Text im Großen und Ganzen zu verstehen, aber nicht gut genug, um auch wirklich dahinter zu blicken - oder ich würde es auch im Deutschen nicht verstehen grübelnd

Ich verstehe es so, dass durch den Brechungswinkel des Lichts eine Art Verzerrung stattfindet, die dafür sorgt, dass die Wellenlängen "nach hinten raus" überrepräsentiert sind und dadurch die Temperatur steigt?!

Also im Grunde, wie Willyengland angedeutet hat: Die Intensität in dieser Versuchsanordnung "verfälscht" wird?!

Hab ich das richtig verstanden?
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 16. Aug 2016 14:17    Titel: Antworten mit Zitat

Suchender hat Folgendes geschrieben:

Also im Grunde, wie Willyengland angedeutet hat: Die Intensität in dieser Versuchsanordnung "verfälscht" wird?!

So könnte man es sagen. Der Brechungsindex des Glases verändert sich nichtlinear mit der Wellenlänge. Dadurch enthält 1 cm Papierlänge im Infrarotbereich mehr Nanometer des Wellenlängenbereichs als z. B. im Violettbereich.
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