Leuchtet Wasserdampf bei hohen Temperaturen?

MatzeM · Anmeldungsdatum: 13.07.2022 Beiträge: 31

Meine Frage:
Hallo zusammen,

wollte wissen, ob das Strahlungsgesetz auch z. B. für Wasserdampf gilt, d. h. wenn ich Wasserdampf auf hohe Temperaturen erhitze, er dann auch leuchtet?

Viele Grüße

Meine Ideen:
Hätte ja gesagt, weil son Wassermolekül ja auch Anregungsniveaus hat wie z. B. Wasserstoff, aber ich finde das ganze etwas unintuitiv...

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5740

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Jeder Körper einer gewissen Temperatur T sendet thermische Strahlung aus.

https://en.wikipedia.org/wiki/Black_body

Auch Wasserdampf "leuchtet" immer, allerdings bei z.B. gut 100 °C im Infrarotbereich. Die Energie der Photonen liegt dann irgendwo im meV Bereich.

https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum

Die maximale Energie der Spektrallinien bei Wasserstoff liegt bei 13.6 eV (Rydberg-Energie), d.h. im UV.

Jedes Atom und Molekül d.h. auch H2O hat derartige Spektrallinien. Die von H2O kannst du wohl kaum thermisch anregen, da die Energien so hoch sind, dass die Moleküle aufgebrochen werden.

Außerdem haben Moleküle wie H2O noch Rotations- und Vibrationsspektra; diese werden bei deutlich niedrigeren Energien angeregt. Ein bekannter Anwendungsfall ist die Mikrowelle mit Wellenlängen im Dezimeterbereich, entsprechend Photonen im μeV-Bereich.

Was findest du nicht intuitiv?

MatzeM · Anmeldungsdatum: 13.07.2022 Beiträge: 31

Danke für die Antworten!

Ich hatte nicht daran gedacht, dass das Molekül vorher aufgebrochen wird.

https://qudev.phys.ethz.ch/static/content/science/BuchPhysikIV/PhysikIVch17.html

Hier ist die Bindungsenergie für H2 mit 3,18 eV angegeben, für H2O hab ich jetzt auf die Schnelle nix gefunden, aber H2 müsste es genauso tun.

Wenn ich also für sichtbares Licht um die 10 eV anregen muss, dürfte auch H2 nie sichtbares Licht ausstrahlen, hab ich das so richtig verstanden?

PS: Weiß nicht genau, was mir komisch vorkam, war einfach son Gefühl...

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21442

Wenn du Moleküle thermisch anregst, dann regst du sehr effizient die Vibrationsfreiheitsgrade an, jedoch eher ineffizient die rein elektronischen.

MatzeM · Anmeldungsdatum: 13.07.2022 Beiträge: 31

Ok, kannst Du mir noch sagen, an welcher Gleichung man das sieht?