Hallo Frank,
Was hat eine schwarze Fläche mit einem Schwarzkörper zu tun?
Ich dachte immer, dieser Ausdruck wird nur in Zusammenhang mit
irgendwelche „Gravitationsöfen“ (Sonne) benutzt?
p.s.s. a propopos gravitationsofen, weil mir dies zum zweiten mal auffaellt bei dir. die gravitation haelt zwar die sonne zusammen wider den enormen strahlungsdruck, sie erzeugt ihre energie aber durch fusion. nur zu ihrem anfang und ihrem ende hin fuer viele hundertausend respektive fuer wenige minuten bedient sie sich der gravitation um thermische und bewegungsenergie zu gewinnen, den rest der jahrmilliarden ist es aber die fusion. fusionsreaktoren auf der erde bedienen sich ja auch nicht der gravitation, arbeiten aber nach dem gleichen prinzip wie die sonne, auch wenn es im innern von fusionsreaktoren viel viel heisser ist als im innnern der sonne. *zwinker* wirklich heiss 
Hallo Frank,
naja, also da waere der schwarze Koerper zunaechst einmal als solcher selbst.
Dieser hat die Eigenschaft seiner Temperatur entsprechend zu strahlen wie das
Plancksche Strahlungsgesetz besagt:
Rho(Ny,T)*dNy=8*Pi*h*Ny3c-3/[exp(h*Ny/k/T)-1]dNy
Ny Frequenz
T Temperatur
Rho Energiedichte
h h-planck
c c-licht
k Boltzmannkonstante
Pi 3.1415927blabla*g*
exp andere schreibweise wie „e hoch blabla“
das Maximum der abgestrahlten Energie pro Frequenz liegt bei:
Ny-max=2.82k/h*T=5.88*1010T
Wiensches Verschiebungsgesetz
der mensch hat so was wie 300 kelvin, die sonnenoberflaeche wie 6000 kelvin,
kann man prima rechnen, wo, in welchem frequenzbereich die meiste
energie abgestrahlt wird.
das ist alles waermestrahlung und nicht irgendwelche spez. absorptionslinien
respektive spez. emissionslinien.
die gesamte abgestrahlte energie pro zeit oder leistung eines schwarzen koerpers steigt uebrigens mit der vierten potenz der temperatur. ein 630 grad celsius heisses stueck eisen strahlt also 24=16 mal so viel energie ab, wie ein 30 grad celsius warmes stueck metall (nullpunkt bei -273.15 grad celsius = 0K wie gehabt), weil grad doppelt so warm. bei 1230 grad celsius zu 30 grad celsius ist der faktor halt 54=625 und man bekommt warme backen im meterabstand.
Nun kommen wir zur Sache selbst:
Ein Ding, dass in einem Bereich eines elekromagnetischen Bandes als „schwarz“
erscheint, sprich angeleuchtet wird mit beispielsweise Licht im optischen
Bereich und dieses nicht oder nicht sonderlich reflektiert, ist normalerweise auch in diesem Frequenzband ein mehr oder weniger guter schwarzer Strahler. Normalerweise!!! Metalle zum Beispiel reflektieren EM-Wellen im optischen Bereich deshalb so gut, weil sie aufgrund der hohen Anzahl freier Ladungstraeger eine entsprechend hohe Plasmafrequenz aufweisen, grad halt so, dass Licht im optischen Bereich schlicht nicht eindringen kann, auch nicht unbedingt (nicht zwingend) von Atomen oder Ionen im Metall absorbiert wird, sondern vom Metallplasma zurueckgeworfen wird. (Ok, dieser Einschub in die Plasmaphysik und Plasmafrequenzen geht fuer die Frage viel zu weit). Da ist also die Ausnahme, ein Metall muss keine AbsorbtionsEmissionslinien haben in einem EM-Band, kann viel reflektieren und doch ein guter schwarzer Strahler in diesem Band sein.
in kuerze noch einmal:
was dem planckschen strahlungsgesetz in einem EM-Band folgt, dort also keine wesentlichen spez. emissionslinien hat bei irgendwelcher temperatur, ist dort auch ein guter schwarzer strahler, strahlt dort in guter naeherung auch wie ein schwarzer koerper rein thermisch, ist dort, bis auf zahlreiche spezielle ausnahmen, dort auch schwarz im sinne dessen, dass er dort kein Licht reflektiert und alles auch vice versa alles aufgerollt.
eine schwarze flaeche und eine weisse flaeche bei zimmertemperatur fuer unser bescheidenes auge respektive strahlen ihr maximum im IR aus und nicht im optisch sichtbaren bereich. im IR-Bereich koennten aber beide gleich gut strahlen oder gar die weisse flaeche besser strahlen, so dass eine weisse flaeche sogar schneller kuehlen koennte. anders in der sonne, da liegt das maximum der energieeinstrahlung pro frequenz im gruenen bzw. im optischen. schwarz ist hier aber schwarz (mal die farbe und mal die optisch-physikalische eigenschaft schwarz), daher wird sich schwarz schneller und waermer aufwaermen. das war der strittige punkt, den ich bei peter goetz ausmachte.
nun bin ich nicht unbedingt ein physiker in der optik und schon gar keiner in der didaktik. gebe keine gewaehr auf vollstaendigkeit, verstaendniss und schusselfehler *zwinker*
ansonsten siehe den link von mike, vielen dank mike, dort ist bereits vieles gesagt.
ach ja, p.s.
schwarze koerper und der begriff sind oft erwuenscht in der physik, man verwendet den begriff nicht nur auf wirklich heisse und grosse dinge wie die sonne beispielsweise.
viele gruesse, peter
