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THEMA: Farbe von Temperaturstrahlern

Farbe von Temperaturstrahlern 30 Okt 2018 14:35 #44282

Die Spektralklassen von Sternen lassen sich bekanntlich in Farbe bzw. Oberflächentemperatur übersetzen. Wobei sich die Oberflächentemperaturen in passabler Näherung aus dem Verlauf der Strahlungsspektren der Sterne (Plancksches Strahlungsgesetz schwarzer Körper) ableiten lassen.
So erscheinen uns G-Sterne mit Oberflächentemperaturen um 5.500 K gelblich-weiß, während M-Sterne bei Oberflächentemperaturen um 3.000 K orange-rot leuchten.
Betrachte ich glühendes Eisen, so weist dieses bereits bei 1.000 K eine orange-rote Färbung auf und erscheint beim Hochofenprozess (T ca. 2000 K) in gleißend weißem Licht.
Die Farberscheinung bei glühendem Eisen scheint also gegenüber Sternoberflächen deutlich zu niedrigeren Temperaturen verschoben, was nach dem oben Gesagten bedeutet würde, dass die Strahlung gegenüber einem schwarzen Strahler erhöht ist.
Wie ist dies zu erklären?

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Farbe von Temperaturstrahlern 30 Okt 2018 16:57 #44290

Die maximale ausgesandte Wellenlänge pro Temperatur ergibt sich aus de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz .

Die Frage, warum in einem Hochofen die Temperaturen abweichen, ist interessant. Eine echte Idee habe ich da noch nicht. Das einzige, das ich mir vorstellen kann wäre, dass die Oberflächentemperatur eventuell höher ist als die eigentliche Temperatur und wir deshalb bestimmte Farben sehen.

Interessant finde ich die Analogie zur Glühlampe: de.wikipedia.org/wiki/Glühlampe#Lichtspe...m_und_Farbtemperatur . Wenn ich mich recht erinnere, habe ich dieses Spektrum ja auch als weiß gesehen. Oder irre ich mich da?

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Farbe von Temperaturstrahlern 30 Okt 2018 20:24 #44300

Danke für die Hinweise insbesondere für den auf die Farbtemperatur. Glühende Wolframfäden von Glühbirnen mit etwa 3000 K erscheinen auch knallweiß und nicht etwa im Beteigeuze-Rot. Vielleicht verliert das Beteigeuze-Licht beim Durchtritt durch die Erdatmosphäre soviel an kurzwelligen Anteilen, dass es zwar auf der Erde rot erscheint, wenn man es aber oberhalb der Atmosphäre betrachten würde, hätte es die Farbe ähnlich einem Glühfaden.

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 06:48 #44307

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Hat vielleicht auch das Strahlungsmaterial, das die Farbtemperatur ausstrahlt eine Relevanz?
Hier Eisen und Wolfram, dort Wasserstoff?

MfG
WL01

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MfG
WL01

Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 11:12 #44315

Abgesehen von der Kernstrahlung (um die es hier nicht geht), stammt elektromagnetische Strahlung von Elektronen, die ihren Bewegungszustand ändern. Wie weit das Strahlungsmaterial, also die Atomkerne, von Einfluss sind auf die Lage des Strahlungsspektrums auf der Temperaturachse weiß ich leider nicht.

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 17:00 #44349

Für mich stellt sich hier unter anderem die Frage, wann wir welches Farbspektrum sehen. Nach welchen Kriterien interpretiert unser Gehirn ein Lichtspektrum als rot, gelb oder weiß?

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 17:12 #44353

Auf die Gefahr hin alternativ zu klingen schlage ich vor sich mal kurz vom Teilchenbild zu lösen. Dann müssten (im Anbetracht der n unterschiedlichen Zustände) jede Situation sozusagen "einzigartig" sein, also wird Farbe für jeden (ähnlich) aber anders aussehen. Unendlich, (selbst)ähnliche Momente, passt doch besser zur Idee des "Unendlichen" wenn nichts gleichberechtigt wird.

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 17:33 #44359

Selbstähnlichkeit schrieb: Unendlich, (selbst)ähnliche Momente, passt doch besser zur Idee des "Unendlichen" wenn nichts gleichberechtigt wird.


Was soll das bedeuten?

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 17:49 #44362

Davon, dass Farben individuell unterschiedlich wahrgenommen werden, kann ausgegangen werden. Als Kind habe ich bereits gemerkt, dass, wenn ich erst mit dem einen und dann mit dem anderen Auge auf eine einfarbige Fläche schaue, der Eindruck nicht identisch ist. Also sollte das bei zwei unterschiedlichen Personen nicht anders sein. Aber darum geht es mir hier eigentlich nicht.

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Farbe von Temperaturstrahlern 31 Okt 2018 18:02 #44365

Durch Vergleich von Spektren von Lichtquellen unterschiedlicher Farbe sollte man es hinbekommen, die Farbeindrücke von thermischen Strahlern mit unterschiedlichen Emissionsmaxima einzuordnen. Dabei sollten die Spektren mit einer Kamera aufgenommen werden, deren Empfindlichkeit dem menschlichen Auge nachempfunden ist. Das trifft in der Regel für die marktüblichen Kameras zu, nicht aber für die sogen. Astro-Kameras, deren Rot-Empfindlichkeit erhöht ist, um die alpha-Linie des Wasserstoffs gut detektieren zu können.
Also ein Vergleich solcher Spektren von Beteigeuze einerseits (abzüglich der hier breiten Absorptionslinien) und einer Glühlampe andererseits könnte hier somit weiterhelfen. Wobei allerdings immer noch das Licht von Beteigeuze durch unsere Atmosphäre muss, das der Glühlampe aber nicht.

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Farbe von Temperaturstrahlern 01 Nov 2018 11:20 #44410

Klaus der 13. schrieb: Also ein Vergleich solcher Spektren von Beteigeuze einerseits (abzüglich der hier breiten Absorptionslinien) und einer Glühlampe andererseits könnte hier somit weiterhelfen. Wobei allerdings immer noch das Licht von Beteigeuze durch unsere Atmosphäre muss, das der Glühlampe aber nicht.


Auf der einen Seite könnte durch die Atmosphäre eine gewisse Rotverschiebung der Spektren passieren. Im großen sieht man das ja z.B. kurz vor Sonnenuntergang, wenn das Sonnenlicht eine lange Strecke durch die Atmosphäre durch muss.

Auf der anderen Seite denke ich, dass auch das Hubble Weltraumteleskop das Spektrum von Beteigeuze als rot aufnimmt.

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Farbe von Temperaturstrahlern 02 Nov 2018 00:29 #44466

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Bei 2000 oder auch 3000 Grad strahlt ein Körper eben im kompletten für uns sichtbaren Spektrum (siehe die Grafiken zum Planckschen Strahlungsgesetz: goo.gl/images/wE5zDg ) und das interpretiert man eben als weiss. Bei Sonnenlicht, das uns erreicht werden ja durch die Atmosphäre etliche Anteile, ich meine zuerstmal die blauen, gestreut und deswegen sehen wir es mehr gelblich ohne Streuung würden wir es als weiss wahrnehmen. So würde ich mir das erklären.

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Farbe von Temperaturstrahlern 02 Nov 2018 12:44 #44492

Ich habe jetzt keine Hubble-Bilder von Beteigeuze zur Hand. Wahrscheinlich sind die rötlich, aber wohl auch, weil die Instrumentierung dort nicht dem menschlichen Auge nachempfunden ist sondern weit in den IR-Bereich reingeht. Wir sollten A. Gerst befragen:)

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Farbe von Temperaturstrahlern 02 Nov 2018 13:04 #44493

Das hieße ja, dass man oberhalb der Atmosphäre keinen Unterschied wahrnehmen könnte zwischen K-Sternen und solchen, die heißer sind als K-Sterne, da alle im kompletten für uns sichtbaren Spektrum strahlen (nur die einen mit mehr Blauanteil und die anderen mit mehr Rotanteil) und dementsprechend alle als weiß empfunden würden. Dem würde ich mich nicht anschließen wollen. Andererseits glaube ich, dass die Verfälschung (Rotverschiebung) durch die Erdatmosphäre bei den heißen Sternen mit hohem Blauanteil stärker zum Tragen kommt undals bei bei Sternen mit hohem Rotanteil, da kürzerwelliges Licht stärker gestreut wird als längerwelliges.
Um zu meiner Ausgangsfrage zurückzukommen:
es stehen die Vermutungen im Raume, dass
a) der Farb-Unterschied zwischen Wasserstoff und Wolfram (oder Eisen) bei 2000 (oder 3000) K durch den Einfluss des strahlenden Materials (Atomkerne) zustande kommt und/oder
b) die Atmosphäre uns einen Streich spielt

Ich tendiere mehr zu b)

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Farbe von Temperaturstrahlern 04 Nov 2018 17:12 #44589

ClausS schrieb: Im großen sieht man das ja z.B. kurz vor Sonnenuntergang, wenn das Sonnenlicht eine lange Strecke durch die Atmosphäre durch muss.

Also morgen und abendrot hat eine andere Ursache , langwellige Photonen werden durch den Gradienten unterschied Vakuum / Atmosphäre stärker Richtung Erdoberfläche gebrochen , es kommt also rotes licht an .

Wir leben zwar alle unter dem gleichen Himmel, aber es haben nicht alle den gleichen Horizont.

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