Strahlung schwarzer Körper

Die Physiker benutzen einen so genannten Schwarzen Körper um ihre Strahlungsgesetze zu definieren. Darunter versteht man einen von innen geschwärzten Hohlkörper mit einer kleinen Öffnung, aus der Strahlung austreten und gemessen werden kann. Der Schwarze Körper schirmt sein Inneres vollständig ab, so dass keinerlei Strahlung von außen eindringen kann. Sobald man ihn erwärmt (mit Erwärmen ist jede Temperatur > 0 K gemeint!), entsteht messbare Strahlung (man stelle ihn sich beispielsweise bei 1000 K vor, er strahlt dann neben hellrotem sichtbaren Licht auch IR- Strahlung ab).

Je höher die Temperatur ist, umso höher sind Frequenz und Energie der Strahlung und umso kürzer ist die Wellenlänge. Bei einer definierten Temperatur strahlt der Körper allerdings nicht nur bei einer einzigen Frequenz bzw. Wellenlänge, sondern erreicht an diesem Punkt ein Intensitätsmaximum in einem bestimmten Wellenlängenbereich. Daneben findet man noch eine ganze Reihe benachbarter Wellenlängen, deren Intensität jedoch umso mehr abnimmt, je weiter sie vom Maximum entfernt sind. So strahlt z.B. unsere Sonne bei einer Oberflächentemperatur von rund 5600 K die meiste Energie im Bereich von Infrarot und sichtbarem Licht aus, ihr Spektrum reicht jedoch vom UV, ja sogar vom Röntgenlicht bis in den langwelligen Radiobereich.

Eigentlich ist ein Schwarzer Körper (auch Schwarzer Strahler) eine idealisierte, thermische Strahlungsquelle. Weil er weder (elektromagnetische) Strahlung absorbiert, noch reflektiert oder streut, ist er technisch nicht machbar - lediglich angenähert. Es gibt kein Material, das bei allen Wellenlängen bzw. Frequenzen diese Forderungen erfüllen könnte. Ruß absorbiert beispielsweise etwa 96% des sichtbaren Lichts, doch für andere Wellenlängen trifft das nicht mehr zu.