Grauer Körper
Ein grauer Körper im Sinne der Strahlungsphysik ist ein Körper, dessen Oberfläche auftreffende Strahlung nicht vollständig absorbiert und dementsprechend auch nicht bei einer gegebenen Temperatur die maximale Strahlung (Schwarzkörperstrahlung) emittiert (siehe plancksches Strahlungsgesetz). Er hat jedoch einen wellenlängenunabhängigen Emissions- bzw. Absorptionsgrad – er erscheint „grau“, wobei sich die fehlende „Farbe“ nicht auf den sichtbaren, sondern auf den für die Messung relevanten Bereich des Spektrums bezieht.
Aufgrund des wienschen
Verschiebungsgesetzes führt ein wellenlängenabhängiger spektraler
Emissionsgrad zu einem temperaturabhängigen Gesamt-Emissionsgrad. Bei vielen
Materialien und in großen Temperaturbereichen ist die Temperaturabhängigkeit von
jedoch so gering, dass man sie vernachlässigen kann.
Aber es gibt auch Ausnahmen: bei Metalloberflächen
wirkt sich die Änderung der Spektralverteilung
bei tiefen Temperaturen so aus, dass das
fast temperaturproportional
ist. Dadurch ist die Abstrahlung nicht nur proportional zu
,
sondern fast proportional zu
.
Der Zahlenwert, wie „grau“ die Oberfläche ist, wird durch den Absorptionskoeffizienten
ausgedrückt – in dem entsprechenden Zusammenhang auch als Emissionskoeffizient
bezeichnet:
ohne dass die idealen Werte erreicht werden können:
wäre ein idealer weißer Körper
wäre der ideale schwarze Körper.
In der Regel hängt
ab von der Wellenlänge
bzw. der Frequenz
der Strahlung:
Dadurch wird aus dem -Gesetz
beim schwarzen Körper
wegen
für den grauen Körper (reale Oberflächen):
wegen
Dabei entspricht
den gewichteten
Mitteln von
bzw.
,
die gleich groß sind:



© biancahoegel.de
Datum der letzten Änderung: Jena, den: 15.04. 2022