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Theorie der Thermografie
Abbildung 30.2 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 ab-
sorbierenden 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 Öffnung
an einer Seite lichtundurchlässig ist. Jede Strahlung, die in das Loch gelangt, wird ge-
streut 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 Systems-
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 Tempera-
turerhöhung 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.
30.3.1 Plancksches Gesetz
Abbildung 30.3 Max Planck (1858 – 1947)
Max Planck (1858 – 1947) konnte die spektrale Verteilung der Strahlung eines schwarzen
Körpers mit Hilfe der folgenden Formel darstellen:
Publ. No. T559772, rev. 5071 – de-DE
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PK Elektronik Vertriebs GmbH, E-Mail: info@pkelektronik.com, Internet: www.pkelektronik.com
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