Wärmestrahlung

Sie vermessen das Sonnenspektrum auf der Erde. Als Maximum Ihrer Verteilung erhalten Sie und als Bestrahlungsstärke .

1. Wie groß ist der Abstand zwischen Erde und Sonne, wenn Sie davon ausgehen, dass die Sonne ein Schwarzkörper ist, der isotrop in alle Richtungen strahlt und einen Radius von besitzt?
2. Wie groß ist die Bestrahlungsstärke auf dem Mars, wenn dieser entfernt ist?
3. Welche Temperatur würden Sie auf dem Mars erwarten, wenn Sie diesen als Schwarzkörper im thermischen Gleichgewicht annehmen und er einen Radius von besitzt?

Betrachten sie folgende Sterne:

1. Einen roten Stern mit einer Oberflächentemperatur von
2. Einen gelben Stern mit einer Oberflächentemperatur von
3. Einen blauen Stern mit einer Oberflächentemperatur von

Berechnen sie für jeden, unter der Annahme das sie sich wie schwarze Strahler verhalten:

1. das gesamte Emissionsvermögen (gesamte abgestrahlte Leistung pro Flächeneinheit)
2. die Wellenlänge der mit maximaler Intensität emittierten Strahlung
3. den Bruchteil der Strahlungsenergie, der im sichtbaren Spektralbereich abgestrahlt wird. Verwenden sie dabei die Näherung kleiner Wellenlängen (bzw. großer Frequenzen).

Hinweis: Nach dem Planckschen Strahlungsgesetz gilt für das spektrale Emissionsvermögen eines schwarzen Strahlers: