Fach­li­che In­for­ma­tio­nen für Lehr­kräf­te

Son­nen­licht

Die Son­nen­ober­flä­che hat eine Tem­pe­ra­tur von ca. 6000 K. Je höher die Tem­pe­ra­tur eines Kör­pers ist, deso kurz­wel­li­ger ist das von ihm emi­tier­te Licht (Wien­sches Ver­schie­bungs-Ge­setz). Die Wel­len­län­ge des von der Sonne emi­tier­ten Lich­tes liegt daher im kurz­wel­li­gen Be­reich (400 nm – 800 nm). Licht die­ser Fre­quenz wech­sel­wirkt nicht mit den Gas­teil­chen in der At­mo­sphä­re.

Wär­me­strah­lung der Erde

Die von der Sonne auf 27°C (= 300 K) er­wärm­te Erd­ober­flä­che gibt eine in­fra­ro­te und für uns nicht sicht­ba­re Strah­lung mit einem In­ten­si­täts­ma­xi­mum ca. 9660 nm (9,66 μm) ab. Wel­len­län­gen die­sem Be­reich wer­den als lang­wel­lig be­zeich­net. Für sie gilt auch der Be­griff "In­fra­rot­strah­lung", weil die Wel­len­län­ge au­ßer­halb der Wel­len­län­ge des noch sicht­ba­ren roten Lichts liegt.

Warum hal­ten CO₂ und H₂O Wär­me­strah­lung zu­rück?

Die in der At­mo­sphä­re be­find­li­chen Treib­haus­ga­se (z. B. CO₂), die im In­fra­ro­ten ab­sor­bie­rend sind, neh­men fast die ge­sam­te IR-Strah­lung von der Erd­ober­flä­che auf. Die dabei auf­ge­nom­me­ne En­er­gie wird von den Mo­le­kü­len als län­ger­wel­li­ges Fluo­res­zenz­li­che wie­der ab­ge­ge­ben. Die­ses Fluo­res­zenz­licht wird so­wohl in den Welt­raum als auch zu­rück zur Erde ge­strahlt. Somit ver­bleibt ein Teil der En­er­gie in der At­mo­sphä­re.

Schwin­gungs­ebe­nen eines CO2-Mo­le­küls (ei­ge­ne Gra­fik)

An­re­gung durch IR-Strah­lung: Wel­len­zahl: 666 cm-1 ent­spricht einer Wel­len­län­ge von 15.000 nm = 15 µm An­re­gung durch IR-Strah­lung Wel­len­zahl: 1332 cm-1 ent­spricht einer Wel­len­län­ge von 7507 nm = 7,5 µm An­re­gung durch IR-Strah­lung: Wel­len­zahl: 2349 cm-1 ent­spricht einer Wel­len­län­ge von 4257 nm = 4,257 µm (IR)

Treib­haus­ef­fekt: Her­un­ter­la­den [docx][484 KB]

Treib­haus­ef­fekt: Her­un­ter­la­den [pdf][455 KB]

Wei­ter zu Hin­wei­se zu den Vi­deo­clips