Kirchhoffs Strahlungsgesetz

Was ist Kirchhoffs Strahlungsgesetz?

Kirchhoffs Strahlungsgesetz, benannt nach dem deutschen Physiker Gustav Robert Kirchhoff, beschreibt das Verhältnis zwischen Emission und Absorption von elektromagnetischer Strahlung. Es besagt, dass ein Körper, der Strahlung bei einer bestimmten Wellenlänge absorbiert, auch bei dieser Wellenlänge Strahlung emittiert. Das Gesetz ist ein wichtiger Bestandteil der Strahlungsphysik und findet Anwendung in vielen Bereichen der Wissenschaft und Technik.

Wie funktioniert Kirchhoffs Strahlungsgesetz?

Das Gesetz besagt, dass das Verhältnis zwischen der Emissionsrate und der Absorptionsrate bei einer bestimmten Wellenlänge für jeden Körper konstant ist. Dies bedeutet, dass ein Körper, der bei einer bestimmten Wellenlänge viel Strahlung absorbiert, auch viel Strahlung bei dieser Wellenlänge emittiert. Das Verhältnis zwischen Absorption und Emission hängt dabei von der Temperatur des Körpers und der Wellenlänge der Strahlung ab.

Beispiel für Kirchhoffs Strahlungsgesetz

Ein einfaches Beispiel für Kirchhoffs Strahlungsgesetz ist ein schwarzer Körper, der bei einer bestimmten Wellenlänge viel Strahlung absorbiert und emittiert. Wenn dieser Körper bei einer bestimmten Temperatur gehalten wird, wird er Strahlung bei dieser Wellenlänge im Gleichgewicht emittieren und absorbieren. Wenn die Temperatur des Körpers erhöht wird, wird er mehr Strahlung emittieren, aber auch mehr Strahlung absorbiert, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Anwendungen von Kirchhoffs Strahlungsgesetz

Kirchhoffs Strahlungsgesetz ist ein wichtiges Werkzeug für die Infrarot-Diagnostik, da es verwendet werden kann, um das Verhältnis zwischen Emission und Absorption von Infrarotstrahlung für bestimmte Materialien zu bestimmen. Es findet auch Anwendung in der Astrophysik, wo es verwendet wird, um die Emissionsrate von Sternen oder Himmelskörpern zu berechnen. Darüber hinaus ist das Gesetz ein wichtiger Bestandteil der Thermodynamik und wird häufig in der Wärmeübertragung und -regulierung eingesetzt.