Warum unterscheiden sich die Farben von Metall vom Schwarzkörperspektrum?

Das Schwarzkörper-Farbspektrum bis etwa 11.000 Grad Fahrenheit sieht so aus:

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Wenn jedoch Eisen oder Stahl erhitzt wird, erzeugt es Licht in den folgenden Farben:

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Es beginnt also bei etwa 1000 F zu leuchten und wird bei 2500 F weißglühend, nicht bei 11.000 F. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass es gelb wird, bevor es weißglühend wird (das Bild, das Grün zeigt, ist farblos, es ist tatsächlich gelb). Die Schwarzkörperfarbe ist jedoch eher orange, nicht gelb.

Ich denke also, Eisen kann nicht als "Schwarzkörper" betrachtet werden, aber was ist der Grund für den Unterschied?

Können Sie einen Link zu Ihrer Quelle für diese Bilder einfügen?
Weißt du, was ein schwarzer Körper ist? Haben Sie Grund zu der Annahme, dass Metalle die Definition eines schwarzen Körpers erfüllen?
Sie sollten die beiden Diagramme mit übereinstimmenden x-Achsen und Farbskalen versehen, um eine aussagekräftige Frage zu stellen. Im Moment ist es nicht möglich, Ihre Frage quantitativ zu beantworten, würde ich sagen.

Antworten (2)

Die Farben stimmen überein. Die Unterschiede, die Sie sehen, sind auf die Unterschiede in der Skala und im Farbindex zurückzuführen. Wenn Sie genaue Diagramme erstellen, wären die Farben sehr ähnlich. Dies beinhaltet natürlich nicht verschiedene Farben von Eisenoxiden auf der Oberfläche nach dem Abkühlen.

Abgesehen von dem Farbproblem ist das Schwarzkörperweiß 11.000 F und Metall wird bei 2500 F weißglühend. Das ist ein ziemlich großer Unterschied.
Das ist nicht wahr. „Weiß“ ist eine Wahrnehmung des menschlichen Auges, die evolutionär an das Spektrum des Tageslichts (Sonne plus Himmel) angepasst ist. Weiß ist also die Farbe des schwarzen Körpers bei der Temperatur der Sonnenoberfläche. Eisen bei 2500 F ist gelblich-weiß wie weiche Glühbirnen im Gegensatz zu Tageslichtlampen, die eine kühlere Tönung haben. Wiederum liegt die Diskrepanz nur darin, dass Ihre Daten nicht genau sind, aber nicht in den tatsächlichen Phänomenen.
Aufgrund atmosphärischer Effekte ist das Nettospektrum des Sonnenlichts, wenn es die Erdoberfläche erreicht, nicht mehr ganz ein Schwarzkörperspektrum. Wie sehr es sich unterscheidet, hängt von Ort, Tageszeit und Wetter ab, aber wenn Sie sich ein Diagramm vorstellen, in dem die Farbtemperatur auf der horizontalen Achse aufgetragen ist, geht es von blau nach gelb, wenn Sie von links nach rechts gehen, so dass die vertikale Achse geht Von Pink bis Cyan weicht die Farbe des Tageslichts typischerweise um etwa 300 K von der idealen Schwarzkörperfarbe ab. (Oder äquivalent ein Schwarzkörperstrahler mit der gleichen Farbtemperatur ...
da Tageslicht etwa 300 K zu rosa ist im Vergleich zu dem, was Sie normalerweise als weiß betrachten würden.) Aber das ist nicht die ganze Geschichte, denn chromatische Anpassung ist eine Sache: wenn die allgemeine Beleuchtung einer bestimmten Umgebung cremefarben ist, aber nicht durch zu viel, Sie werden dies unbewusst korrigieren und nach einer Weile wird Ihnen die Beleuchtung der Umgebung weiß erscheinen. Das ist der Grund, warum, wenn Sie Ihren Laptop tagsüber normalerweise in einem natürlich beleuchteten Büro verwenden, ihn dann aber nach einer Weile des Lesens in Ihrem mit "Flammen"-LEDs beleuchteten Wohnzimmer betrachten, das Display bis zu Ihnen bläulich erscheint wieder daran anpassen.
@AnonymousCoward Alternativ können wir die Rayleigh-Streuung als Umwandlung des Spektrums in das eines schwarzen Körpers beschreiben 7 -dimensionaler Raum.

Wie von Safesphere erwähnt, kann das wahrgenommene Weiß irreführend sein, da dies nur etwas über die relative Reaktion der verschiedenen Rezeptorzellen in Ihren Augen aussagt .

Außerdem möchte ich hinzufügen, dass fast kein Objekt als schwarzer Körper betrachtet werden kann. "schwarzer Körper" bezeichnet ein Objekt, das sehr extreme Eigenschaften hat. Schwarze Körper reflektieren oder übertragen kein einfallendes Licht, unabhängig von der zugehörigen Wellenlänge. Die meisten realistischen Objekte lassen sich besser mit dem Begriff „Graukörper“ beschreiben. Das sind Objekte, die eine frequenzabhängige Lichtabsorption aufweisen. Dies führt natürlich auch zu einem Emissionsspektrum, das von der idealisierten Schwarzkörperstrahlung abweicht. Insbesondere die Emission von Licht bei bestimmten Wellenlängen kann reduziert werden. Dies kann zu abweichenden Farben im Vergleich zur Schwarzkörperstrahlung führen.

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