Strahlung von Objekten verstehen

Ich versuche den Treibhauseffekt zu verstehen. Ich habe gehört, dass die Erde tagsüber Wärme von der Sonne in Form von sichtbarem Licht aufnimmt und nachts Wärme in Form von Infrarotstrahlung abgibt.

Strahlt die Erde auch tagsüber Infrarotlicht aus? Ich meine, verliert es Wärme in Form von Infrarotlicht, während es sichtbares Licht absorbiert?

Meine Annahme ist, dass jedes Objekt mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt eine Art Strahlung und Wärme abgibt - ist das richtig?

Wenn diese Annahme richtig ist, warum geben manche Objekte wie die Sonne Wärme in Form von sichtbarem Licht ab, während andere Objekte wie die Erde Wärme in Form von Infrarotstrahlung abgeben?

Infrarotlicht liegt in der Nähe der Spitze der Schwarzkörper- / Maxwell-Boltzmann-Wärmeverteilung für die Durchschnittstemperatur der Erde, selbst nach Berücksichtigung von Tag- und Nachtschwankungen
Denken Sie auch daran, die Trolle nicht zu füttern
@lurscher Ich trolle nicht, es ist ein legitimer Punkt und ich habe mich wirklich gefragt, ob das OP sich dessen bewusst ist.
Ihre Frage scheint immer noch darauf hinzudeuten, dass die gesamte Erde den Tag zur gleichen Zeit erlebt.
Nun, sendet die zur Sonne zeigende Seite der Erde Infrarot aus, während sichtbares Licht absorbiert wird?
@lurscher Du meinst die Planck-Verteilung, nicht die Maxwell-Boltzmann-Verteilung.
die Unterscheidung spielt keine Rolle, beide Verteilungen sind in diesem Parameterbereich gleich

Antworten (1)

Meine Annahme ist, dass jedes Objekt mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt eine Art Strahlung und Wärme abgibt - ist das richtig?

Ja das ist korrekt. Jedes Objekt mit einer Temperatur T > 0 sendet elektromagnetische Strahlung aus.

Nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz hat diese Strahlung ihr Maximum bei einer Wellenlänge λ max abhängig von der Temperatur T .

λ max = B T , mit B = 2.9 ⋅ 10 − 3 M ⋅ K

  • Die Sonnenoberfläche hat eine Temperatur von 5500 °C, dh T = 5800   K . Daher hat seine Strahlung ihr Maximum bei λ max = 500   nm , das ist sichtbares Licht.
  • Nehmen wir an, die Erdoberfläche hat eine typische Temperatur von 20 °C, dh T = 290   K . Dann hat seine Strahlung ihr Maximum bei λ max = 10   μ M , das ist Infrarotlicht.

Strahlt die Erde auch tagsüber Infrarotlicht aus? Ich meine, verliert es Wärme in Form von Infrarotlicht, während es sichtbares Licht absorbiert?

Die Erde sendet Tag und Nacht ständig Infrarotlicht aus. Und weil die Erde tagsüber wärmer ist, sendet sie tagsüber mehr Infrarotlicht aus als nachts.

Der Grund dafür ist das Stefan-Boltzmann-Gesetz , das besagt, dass die gesamte Strahlungsleistung P pro Bereich A steigt mit der Temperatur T :

P A = σ T 4 , mit σ = 5.7 ⋅ 10 − 8 W M 2 K 4

  • Sagen wir noch einmal, die Erdoberfläche hat eine typische Temperatur von 20 °C, dh T = 290   K . Dann ist seine Strahlungsleistung pro Fläche 400   W/m 2 .
Strahlung von Objekten verstehen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 2v