Aufgabe 3: Spektrale Verteilung

Die Abbildung zeigt die spektrale Verteilung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung eines sogenannten Schwarzen Strahlers bei verschiedenen Temperaturen.

Intensität

Hinweis: Ein Schwarzer Strahler ist eine idealisierte Strahlungsquelle, die alle eintreffende Strahlung im Gegensatz zu einem realen Körper vollständig absorbiert. Im Gegenzug ist die Intensität der Wärmestrahlung, die ein Schwarzer Strahler aufgrund seiner Temperatur aussendet, in allen Spektralbereichen immer größer als die Intensität eines realen Strahlers. Schwarze Strahler sind Idealisierungen, die für theoretische Betrachtungen zur Analyse elektromagnetischer Strahlung herangezogen werden.

a) Kennzeichne im Schaubild durch senkrechte Linien die Spektralbereiche I, II und III für „Sichtbares Licht“, „UV-Strahlung“ und „IR-Strahlung“
b) Die Schaubilder 1. bis 4. zeigen die theoretische spektrale Verteilung der Intensität elektromagnetischer Strahlung bei unterschiedlichen Temperaturen. Trage in die freien Textfelder und in die Tabelle unten die folgenden Beispiele mit Temperatur ein:
Beispiele
c) Skizziere in die Abbildung oben das Schaubild eines Körpers der Temperatur 4500 K
d) Das Maximum der Intensität hat je nach Temperatur des Strahlers eine andere Wellenlänge. Lies zu jedem Schaubild die Wellenlänge des Intensitätsmaximums ab und trage das Ergebnis in die Tabelle ein. Zu welcher Farbe oder zu welchem Spaktralbereich gehört das Intensitätsmaximum?

Schaubild 1. Schaubild 2. Schaubild 3. Schaubild 4.
Beispiel:
Temperatur:
Wellenlänge des Intensitätsmaximums in nm
Spektralbereich des Intensitätsmaximums