1. Versuche zur magnetischen Wirkung des elektrischen ... - JKU

In einer Glühlampe wird durch die Wärmewirkung des elektrischen Stromes
ein dünner, gewandelter Draht in Weißglut versetzt, sodass er Licht
aussendet.
Vertiefung in der Oberstufe:
Die Lichtaussendung erfolgt im gesamten sichtbaren Spektrum. Durch
„Zusammenstoß“ (genauer: elektrische Wechselwirkung mit den
schwingenden Gitterionen) gelangen Elektronen auf höhere Energieniveaus
und geben beim Zurückkehren in tiefere Niveaus die freiwerdende Energie in
Form von Strahlung verschiedenster Wellenlängen ab.
Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt etwa 5800 - 6200 K. Um Licht
gleicher spektraler Zusammensetzung abzugeben, müsste der Glühfaden
einer Glühlampe ebenfalls diese Temperatur erreichen. Dies ist aber
technisch nicht möglich, da die Schmelzpunkte aller chemischen Elemente
weit darunter liegen. Den höchsten Schmelzpunkt der Metalle hat Wolfram
mit 3680 K. Wie hängt die Lichtausbeute mit der Temperatur zusammen?
Bei geringerer Temperatur verschiebt sich das spektrale Maximum des
ausgesandten Lichts zu größeren Wellenlängen hin. Das Licht wird
gelblicher, ein größerer Prozentsatz der Strahlung wird als unsichtbare
Infrarotstrahlung abgegeben. Die aufgenommene elektrische Energie wird
also nur zu einem geringen Prozentsatz in sichtbares Licht umgewandelt.
Glühlampen erreichen Wirkungsgrade von etwa 5%. (Unter dem
Wirkungsgrad versteht man hier das Verhältnis von der als sichtbares Licht
abgestrahlten Energie zur aufgenommenen elektrischen Energie.)
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