Absorption thermischer Strahlung durch atmosphärische Gase

Versuch 29 - Absorption von Wärmestrahlung durch atmosphärische Gase Seite 4
Abb. 2: Spektrale spezifische Ausstrahlung BT (λ) eines schwarzen Körpers bei verschiedenen Temperaturen.
Die Ortskurve der Intensitätsmaxima ist rot gekennzeichnet.
Charakteristisch ist die Verschiebung der maximalen Strahlungsleistung zu kleinen
Wellenlängen mit wachsender Temperatur. Aus dem Planckschen Strahlungsgesetz
erhält man für die Lage des Maximums auf einer Isotherme das sogenannte Wiensche
Verschiebungsgesetz:
λmax =
2897, 8
T
µmK (2)
Die gesamte emittierte Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers der Oberfläche
A bei einer bestimmten Temperatur T wird durch das Stefan-Boltzmann-Gesetz
beschrieben:
S(T ) = σ · A · T 4
Hier bezeichnet σ = 2π5k4 15c2h3 −8 W
= 5, 67·10 m2K 4 die Stefan-Boltzmann-Konstante.
2.2 Der Treibhauseffekt
Der Treibhauseffekt beschreibt einen natürlichen atmosphärischen Prozess, welcher das
Erdklima maßgeblich beeinflusst, sogar erst Leben auf der Erde ermöglicht. Ähnlich
der Wirkung eines Gewächshauses tritt kurzwellige Solarstrahlung durch die Atmosphäre
und wird größtenteils von der Erde absorbiert. Diese strahlt nun gemäß ihrer
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