Wenn 100% der Energie der Sonne zurück ins All reflektiert wird

100 % der Sonnenenergie wird zurück in den Weltraum reflektiert, sie wird nur von einem Zustand mit niedriger Entropie in einen Zustand mit hoher Entropie und von einer hohen Frequenz (Ultraviolett) in eine niedrige Frequenz (Infrarot) verschoben. Aber ändert sich dadurch die Gesamtzahl der Photonen? Gibt es also mehr niederfrequente Photonen, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen?

Antworten (1)

Reflexion sendet definitionsgemäß die gleichen Photonen zurück. Es kann also weder die Frequenz der Photonen noch deren Anzahl oder die Entropie verändern (zumindest lokal kann es das nicht).

Worüber Sie wahrscheinlich sprechen möchten, ist die vollständige Absorption und Schwarzkörper-Rückstrahlung der Energie. Das ist etwas anderes als Reflexion.

Ja, wenn der Planet im Gleichgewicht ist, dann muss er natürlich eine größere Anzahl von Photonen emittieren, die jeweils eine niedrigere Energie und eine niedrigere Frequenz haben, weil die Energie eines einzelnen Photons mit verwandt ist E = H F zur Frequenz. Die Entropie ist im Wesentlichen proportional zur Anzahl der Photonen, es wird also mehr Entropie emittiert als absorbiert, und die Entropie nimmt zu.

Die Frequenz einer echten Reflexion wird durch den Dopplereffekt verändert. Natürlich können wir ein zeitliches Energieungleichgewicht haben, da sich der Planet zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Durchschnitt aufheizt/abkühlt. Während wir mit Reflexion (ohne Berücksichtigung von Flugzeitproblemen der Photonen) kein zeitliches Ungleichgewicht der Energie erhalten.