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AnonymE
Anmeldungsdatum: 10.12.2021
Beiträge: 7
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 AnonymE Verfasst am: 10. Dez 2021 09:23 Titel: Infrarotquant |
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Moin,
Bin mir leider nicht sicher, in welches Thema das gehört. Vielleicht auch Optik?
Folgende Überlegung im Hinblick auf den Treibhauseffekt:
Ein Infrarotquant mit einer Frequenz, die 10 Grad Celsius entspricht, verlässt die Erdoberfläche.
Was passiert nun, wenn dieses Infrarotquant auf ein CO2-Molekühl mit 11 Grad Celsius trifft. Kann dieses CO2-Molekül dieses Infrarotquant überhaupt absorbieren? Oder wird es jetzt reflektiert, gebeugt oder was auch immer? (Weiß zufällig jemand, welcher Temperatur die Wellenlängen 13 μm bis 17 μm exakt entsprechen?)
Ich vermute jetzt erstmal Reflexion.
Ich gehe jetzt davon aus, dass die Erdoberfläche mit dieser Temperatur dieses Infrarotquant ebenfalls reflektiert.
Aber was passiert denn jetzt weiter, wenn es immer wieder reflektiert wird?
Es können doch nicht endlos viele Infrarotquanten mit dieser Frequenz hier herumfliegen?
Danke für Eure Gedanken dazu,
Markus |
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gast_free
Anmeldungsdatum: 15.07.2021
Beiträge: 195
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| gast_free Verfasst am: 10. Dez 2021 09:47 Titel: |
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Irgendwann trifft es auf einen Körper der dieses Quant absorbiert. Tatsächlich tauscht ein Körper ständig mit seiner Umgebung Quanten aus. Er absorbiert Quanten und emittiert auch welche. Irgendwann stellt sich ein Temperaturgleichgewicht ein. Erhöht sich der Anteil von CO2 in der Atmospähre geht weniger Strahlungsenergie verlohren. Die Erde erwärmt sich.
Quantenphysikalisch besteht die Wechselwirkung aus Absorption und anschließender Emission.
Wellenphysikalisch aus Streuung.
Auf jeden Fall wird ein Teil der IR-Strahlung durch das CO2 in der Atmosphäre gefangen gehalten. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5043
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| DrStupid Verfasst am: 10. Dez 2021 10:44 Titel: Re: Infrarotquant |
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| AnonymE hat Folgendes geschrieben: | | Ein Infrarotquant mit einer Frequenz, die 10 Grad Celsius entspricht, verlässt die Erdoberfläche. |
Eine einzelne Frequenz entspricht keiner Temperatur. Temperaturen lassen sich nur Spektren zuordnen - und auch das nur unter bestimmten Bedingungen. Der einfachste Fall ist das Schwarkörperspektrum, das dem Planckschen Strahlungsgesetz folgt (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz). Wenn man einer Temperatur eine Frequenz zuordnet, dann ist damit üblicherweise das Maximum dieses Spektrums gemeint (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz). Das heißt aber nicht, dass alle Photonen, die bei dieser Temperatur abgestrahlt werden, diese Frequenz haben.
| AnonymE hat Folgendes geschrieben: | | Was passiert nun, wenn dieses Infrarotquant auf ein CO2-Molekühl mit 11 Grad Celsius trifft. Kann dieses CO2-Molekül dieses Infrarotquant überhaupt absorbieren? Oder wird es jetzt reflektiert, gebeugt oder was auch immer? |
Ob ein IR-Photon von einem CO2-Molekül absorbiert wird, hängt nicht direkt von irgendwelchen Temperaturen ab, sondern davon, ob CO2 bei der Frequenz des Photons eine Absorptionsbande hat und ob die jeweilige Schwingung des Moleküls bereits angeregt wurde oder nicht. Temperaturen bestimmen lediglich die Wahrscheinlichkeit der Anregung und der Emission eines Photons mit dieser Frequenz.
| AnonymE hat Folgendes geschrieben: | | Ich vermute jetzt erstmal Reflexion. |
Wenn das Photon nicht absorbiert wird, dann wird es gestreut - also in irgend eine Richtung abgelenkt. Wenn im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt von "Reflexion" die Rede ist, dann ist damit übrigens auch Absorption und anschließende Re-Emission gemeint (mit oder ohne zwischenzeitliche Thermalisierung). In keinem Fall ist es so, als ob da ein Spiegel in der Luft schwebt.
| AnonymE hat Folgendes geschrieben: | | Ich gehe jetzt davon aus, dass die Erdoberfläche mit dieser Temperatur dieses Infrarotquant ebenfalls reflektiert. |
Wenn die Erdoberfläche nicht gerade mit Gold beschichtet ist, dann wird sie das Photon mit großer Wahrscheinlichkeit absorbieren. Allerdings wird sie auch Photonen dieser Frequenz emittierten.
| AnonymE hat Folgendes geschrieben: | Aber was passiert denn jetzt weiter, wenn es immer w
ieder reflektiert wird? |
Dann würde es im Random Walk irgendwann im Weltall landen. Aber das ist beliebig unwahrscheinlich. Die meisten Photonen gehen entweder direkt ins All oder sie werden unterwegs absorbiert. |
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