Stiftung PHÄNOMENTA Lüdenscheid

Absorption

Lfdn Nr 76Die beleuchteten Flächen nehmen Wärme auf.
Achte auf die Temperaturanzeigen! Warum sind sie unterschiedlich?

WORUM GEHT ES?
Jeder, der im Sommer schon mal ein schwarzes T-Shirt getragen hat, weiß, dass man in diesem sehr viel schneller als in einem weißen T-Shirt ins Schwitzen gerät. Diese unterschiedliche Aufheizung der T-Shirts ist keine Einbildung, sondern physikalisch erklärbar und kann an dieser Station überprüft werden.

WESHALB IST DAS SO?
Zwei Metallfolien werden von identischen Halogenscheinwerfern bestrahlt. Eine Folie besitzt eine helle, glänzende Oberfläche, die andere Folie ist schwarz angemalt – entsprechend repräsentieren sie im Experiment das weiße beziehungsweise das schwarze T-Shirt. Die Folien sind aus Metall gefertigt, damit die an der Oberfläche entstehende Wärme gut an die rückseitig angebrachten Temperaturfühler weitergeleitet werden kann.

Wenn die Halogenlampen leuchten, strahlt der heiße Glühfaden zusätzlich zum sichtbaren Licht auch Wärme ab. Diese überträgt Energie von einem Ort zum anderen und heißt in der Physik Wärmestrahlung oder auch Infrarotstrahlung, weil ihre Wellenlänge im Bereich  jenseits des sichtbaren roten Lichtes liegt.

Die Temperaturfühler zeigen nach wenigen Sekunden unterschiedliche Werte, auf der hellen Seite nur einen Anstieg um etwa 10 Grad und auf der schwarzen Folie dagegen um rund 40 Grad. Obwohl wir sie nicht sehen können, verhält sich die Wärmestrahlung oft genauso wie sichtbares Licht. Sie kann sich im Vakuum ausbreiten und an der Oberfläche von einem Material reflektiert und absorbiert (das bedeutet aufgenommen) werden. Weiße Gegenstände reflektieren dabei mehr Wärmestrahlung und schwarze absorbieren einen größeren Anteil.

Die Absorption ist eine physikalische Wechselwirkung, bei der die Strahlung ihre Energie an die Materie abgibt. Alle Gegenstände strahlen ständig Wärme ab und nehmen gleichzeitig wieder Wärme auf. Nur meistens merken wir es nicht, weil erst mit steigender Temperatur auch die Wärmestrahlung deutlich zunimmt. Im Alltag spürt man die Absorption der Wärmestrahlung auf der Haut oder an der eigenen Kleidung nicht nur in der Sonne, sondern auch vor einem eingeschalteten Backofen oder einem Heizkörper.

Alltagsbezug
Wegen der Wärmestrahlung findet man auch auf Lampen einen Sicherheitshinweis für den Mindestabstand zur nächsten Oberfläche. Durch die Wärmestrahlung könnte sich sonst ein benachbartes Objekt so stark aufheizen, dass es von alleine anfängt zu brennen.

Termine

26. Januar 2017
Effekt-Hascherei
weitere Informationen »

18. März 2017
Informationsnachmittag für Lehrer/innen und Erzieher/innen
weitere Informationen »

2. April 2017
10. Entdeckertag
weitere Informationen »

Abonnieren Sie unseren Newsletter

PHÄNOMENTA @facebook

weitere Infos & Bilder ...

2015_facebook