2. Temperaturstrahlung
Absorption und Emission:
Das Kirchhoffsche Strahlungsgesetz (2/4)
Die Farbe von Körpern
Reflexion von Strahlung, die auf einen Körper trifft, war bisher nicht weiter betrachtet worden. Die Bedeutung von Absorption, Emission und Reflexion kann man am Beispiel eines Brennofens und einiger unterschiedlich gefärbter Tassen verdeutlichen.
Die Tassen strahlen bei Raumtemperatur nicht von sich aus sichtbares Licht ab. Vielmehr wird das einfallende Tageslicht oder die Raumbeleuchtung an den Glasuren unterschiedlich stark reflektiert. Genau betrachtet wird das von den farbigen Glasuren nicht absorbierte Licht reflektiert. Geschieht die Reflexion im blauen, grünen oder roten Bereich, erscheinen uns die Glasuren blau, grün oder rot. Daher sind die Tassen bunt.
Nun wird der Raum abgedunkelt. Durch Reflexion und Absorption des Tageslichts können keine Farben mehr entstehen. Das Innere des Brennofens wird bei geschlossener Tür zu einem von der Umgebung weitgehend isolierten Hohlraum, wie der auf der vorherigen Seite skizzierte Hohlraum. Heizt man den Brennofen bis zur Rotglut und öffnet die Tür, zeigt sich folgendes Bild.
Die Tassen und die Innenwände des Ofens strahlen wegen der hohen Temperatur glutrot. Die Zeichnung der Glasuren ist sehr schwach wahrnehmbar, der Emissionsgrad ist demnach nicht überall gleich. Die Tassen sind daher keine perfekten schwarzen sondern graue Körper. Im Vordergrund erscheinen sie etwas dunkler, was auf etwas kleinere Temperaturen wegen der Wärmeverluste durch die geöffnete Tür hinweist. Auch die Strukturen der Seitenwände des Ofens strahlen unterschiedlich. Das thermische Gleichgewicht ist daher nicht ganz perfekt.
Als ideal schwarze Körper auf genau gleicher Temperatur würden sich die Tassen und Wände durch eine homogene Farbe und Helligkeit auszeichnen. Die Tassen wären vor den Innenwänden des Ofens unsichtbar.
