Plancksches Gesetz - FLIR 84502-0201 Benutzerhandbuch

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Theorie der Thermografie
Gesetz (nach Gustav Robert Kirchhoff, 1824 – 1887) erklärt, das besagt, dass ein Kör-
per, der in der Lage ist, die gesamte Strahlung beliebiger Wellenlängen zu absorbieren,
ebenso in der Lage ist, Strahlung abzugeben.
Abbildung 36.2 Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887)
Der Aufbau eines schwarzen Körpers ist im Prinzip sehr einfach. Die Strahlungseigen-
schaften einer Öffnung in einem isothermen Behälter, die aus einem undurchsichtigen
absorbierenden Material besteht, repräsentieren fast genau die Eigenschaften eines
schwarzen Körpers. Eine praktische Anwendung des Prinzips auf die Konstruktion eines
perfekten Strahlungsabsorbers besteht in einem Kasten, der mit Ausnahme einer Öff-
nung an einer Seite lichtundurchlässig ist. Jede Strahlung, die in das Loch gelangt, wird
gestreut und durch wiederholte Reflexionen absorbiert, so dass nur ein unendlich kleiner
Bruchteil entweichen kann. Die Schwärze, die an der Öffnung erzielt wird, entspricht fast
einem schwarzen Körper und ist für alle Wellenlängen nahezu perfekt.
Durch Ergänzen eines solchen isothermen Behälters mit einer geeigneten Heizquelle er-
hält man einen so genannten Hohlraumstrahler. Ein auf eine gleichmäßige Temperatur
aufgeheizter isothermer Kasten erzeugt die Strahlung eines schwarzen Körpers. Dessen
Eigenschaften werden allein durch die Temperatur der des Hohlraums bestimmt. Solche
Hohlraumstrahler werden gemeinhin als Strahlungsquellen in Temperaturreferenzstan-
dards in Labors zur Kalibrierung thermografischer Instrumente, z. B. einer FLIR Sy-
stems-Kamera, verwendet.
Wenn die Temperatur der Strahlung des schwarzen Körpers auf über 525 °C steigt, wird
die Quelle langsam sichtbar, so dass sie für das Auge nicht mehr schwarz erscheint.
Dies ist die beginnende Rottemperatur der Strahlungsquelle, die dann bei weiterer Tem-
peraturerhöhung orange oder gelb wird. Tatsächlich ist die sogenannte Farbtemperatur
eines Objekts als die Temperatur definiert, auf die ein schwarzer Körper erhitzt werden
müsste, um dasselbe Aussehen zu erzeugen.
Im Folgenden finden Sie drei Ausdrücke, mit denen die von einem schwarzen Körper ab-
gegebene Strahlung beschrieben wird.

36.3.1 Plancksches Gesetz

Abbildung 36.3 Max Planck (1858 – 1947)
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#T810190; r. AN/48297/48366; de-DE