Temperaturstrahlung

Zusammenfassung

Unter den verschiedenen Arten der Anregung von Molekülen und Atomen spielt die thermische seit alters her eine besondere Rolle. Daher ist die thermisch angeregte Strahlung, die „Temperaturstrahlung“, sehr ausgiebig erforscht worden. Die Krönung dieser Arbeiten bildete 1900 die Auffindung des Planck’schen Strahlungsgesetzes und mit ihr die Entdeckung der Naturkonstante h.

Die grundlegenden experimentellen Erfahrungen lassen sich kurz zusammenfassen:

1. Alle Körper strahlen sich gegenseitig Energie zu. Dabei werden die wärmeren abgekühlt, die kälteren erwärmt. Zur Vorführung muss man die Wärmeleitung ausschalten. Deswegen benutzt man zweckmäßigerweise zwei einander gegenüberstehende Hohlspiegel mit einem Abstand von etlichen Metern. In den Brennpunkt des einen setzt man einen Strahlungsmesser (Thermoelement). In den Brennpunkt des anderen hält man erst einen warmen Finger, dann ein mit Eiswasser gefülltes Gefäß. Im ersten Fall zeigt der Strahlungsmesser Erwärmung, im zweiten Abkühlung (scherzhaft: Kältestrahlung).

2. Die Strahlungsstärke steigt jäh mit wachsender Temperatur an. Zur Vorführung versieht man einen elektrischen Kochtopf mit einem Thermometer und stellt ihn als „strahlenden Sender“ in etwa $0{,}5$ m Abstand vor einen Strahlungsmesser als „Empfänger“.

3. Mit wachsender Temperatur ändert sich die Verteilung der Strahlungsstärke im Spektrum. Langsam elektrisch angeheizte Metalldrähte zeigen die Reihenfolge: unsichtbare, nur den Wärmesinn reizende Strahlung, dann Rotglut, Gelbglut, Weißglut.