Strahlungsenergie © Siemens Stiftung 2017 CC BY-SA 4.0 international

Strahlungsenergie

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Diagramm:
Formeln für die Strahlungsenergie elektromagnetischer Wellen und das Planck'sche Strahlungsgesetz.

Deutsch, Englisch
Bild (162,4 kByte)
19.12.2017
Strahlungsenergie ist die Energie elektromagnetischer Wellen. Sie ist proportional zum Quadrat der Amplitude der elektrischen bzw. der magnetischen Feldstärke. Elektromagnetische Wellen hoher Frequenz und damit Energie haben Teilchencharakter. Die Energie dieser Teilchen ist proportional zur Frequenz bzw. umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlänge. Der Proportionalitätsfaktor ist das Planck’sche Wirkungsquantum h. Dass Strahlungsenergie quantisiert sein muss, fand Max Planck bei der Untersuchung der Strahlung schwarzer Körper. Er formulierte ein Strahlungsgesetz, das aber erst durch Einsteins Postulat von den Lichtquanten erklärt werden konnte.

Zahlenbeispiel für die Planck’sche Strahlungsformel:
Die Sonne hat eine Oberflächentemperatur von 5.800 K, die damit verbundene Strahlungsleistung ist nach der Planck’schen Strahlungsformel 3,85 x 1023 kW. Davon trifft nur ein sehr kleiner Anteil auf die Erde (bei senkrechtem Strahlungseinfall 1,37 kW/m²).

Hinweise und Ideen:
Strahlungsenergie kann vielfach in andere Energieformen umgewandelt werden: Beim Röntgen wird die Strahlungsenergie in chemische Energie verwandelt (Schwärzung des Fotofilms), Licht wird in der Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt, ebenso Funkwellen in einer Antenne. Die Energie von Mikrowellen kann man zur Erwärmung von Speisen verwenden.
Diesem Medium sind keine weiteren Medien zugeordnet.
Veranschaulichung
Physik; Technik
Klasse 10 bis 13
Berufliche Bildung; Weiterführende Schulen
Diagramm; Energie; Energieerzeugung; Erneuerbare Energie; Kraftwerk; Optik; Solarenergie; Solartechnik; Welle (Physik)
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