Emissionsvermögen heißer Körper

Prinzip

Wärmestrahlung ist an allen Flächen messbar, solange sich ihre Temperatur von der ihrer Umgebung unterscheidet. Hierbei gilt: Je heißer ein Objekt ist, desto mehr strahlt es ab. Zudem spielt auch die Farbe der Oberfläche eine Rolle; dunkle Flächen können mehr Wärme abstrahlen als helle. Eine Anwendung findet sich beispielsweise bei passiven Kühlkörpern, die oft mit einer schwarzen Schicht überzogen sind, damit sie so mehr Wärme abstrahlen können.

Vorteile

• Einfacher Aufbau
• Günstiger Versuch
• Nutzbar als Praktikums- und Demonstrationsversuch

Aufgaben

1. Messung der Raumtemperatur T₀(in Kelvin) vor der Versuchsdurchführung.
2. Bestimmung und Vergleich der Emissionsvermögen aller vier Seiten des Strahlungswürfels bei konstant hoher Temperatur. Dazu wird die Wärmestrahlung des mit kochendem Wasser gefüllten Würfels mit einer Thermosäule nach Moll gemessen.
3. Bestimmung und Vergleich der Emissionsvermögen aller vier Seiten des Strahlungswürfels in Abhängigkeit der Temperatur.
4. Auftragung der gemessenen Thermospannung U als Funktion der absoluten Temperatur T bzw. T⁴ - T₀⁴ für jede Seite des Strahlungswürfels und Überprüfung der Gültigkeit des Strahlungsgesetzes von Kirchhoff für den verwendeten Strahlungswürfel anhand der gemessenen Daten.

Lernziele

• Wärmestrahlung und Emissionsvermögen
• Strahlungs­gesetz nach Kirchhoff
• Strahlungs­würfel nach Leslie
• schwarzer und grauer Körper