Farbtemperatur der Sonne
Ich versuche die Farbtemperature (FT) des Lichtes zu verstehen und bin bei der FT der Sonne stecken geblieben. Ich hoffe gut verstanden zu haben, dass die Farbtemperatur ein Maß der besagt wie hoch die Temperatur eines idealisierten, schwarzen Körper sein sollte um einen entsprechenden Farbeindruck einer Lichtquelle zu simulieren.
Zur Verdeutlichung ein Beispiel mit einer 2.700 K Glühbirne: das theoretische schwarze Körper sollte eine Temperatur von 2.700 K haben um den gleichen Efekt wie diese Lampe zu erzeugen.
Nun die erste Frage:
Habe ich die FT gut verstanden?
Und anschließend die eigentliche Frage:
Das Licht unserer Sonne läßt sich anscheinend simulieren mit einer Lampe deren FT 5.777 K beträgt. Auf unserer Erde werden angeblich an einem hellichten Sommertag aber FT des Tageslichtes von über 100.000 Kelvin gemessen.
Worum geht es dabei? Woher die 100.000 K, wenn die Quelle nur 5.777 K "Farbwarm" ist?
4 Antworten
Zur Verdeutlichung ein Beispiel mit einer 2.700 K Glühbirne: das theoretische schwarze Körper sollte eine Temperatur von 2.700 K haben um den gleichen Efekt wie diese Lampe zu erzeugen. (…) Habe ich die FT gut verstanden?
Ja, genau so ist es.
Das Licht unserer Sonne läßt sich anscheinend simulieren mit einer Lampe deren FT 5.777 K beträgt
jein...
Das hängt ganz davon ab, die Farbtemperatur die du in der Praxis hast variiert ganz stark und hängt von mehreren Faktoren ab, zum Einen vom Azimut der Sonne, zum Anderen von der "Wetterlage", denn Dunst, Wolken etc. haben einen starken Einfluss auf die tatsächliche Farbtemperatur. Diese kann daher effektiv sogar zwischen 2000 und über 9000 Kelvin variieren… (Sonnenuntergang ist ja sehr rot - nach dem Sonnenuntergang gibt es die "blaue Stunde" die lediglich noch das gestreute Licht der Atmosphäre enthält und daher sehr bläulich ist)
Auf unserer Erde werden angeblich an einem hellichten Sommertag aber FT des Tageslichtes von über 100.000 Kelvin gemessen.
Keine Ahnung wo du das her hast, das ist sehr sehr weit jenseits der Realität...
wenn die Quelle nur 5.777 K "Farbwarm" ist?
die "Quelle" wäre die Sonne - diese hat in etwa eine Oberflächen-Temperatur von 5778K. Aber du willst das Licht ja auf der Erdoberfläche Messen und da passieren noch so einige Dinge, die das ganze eben stärker variieren lassen, denn das Licht muss ja erst einmal durch die Atmosphäre und dort wird es teilweise gestreut und trifft auf Wasser-, Staub- und sonstige Partikel
Danke für die Mühe, Alex...
Endlich mal was davon begriffen...
Heiß das, dass die Wasser-, Staub- und sonstige Partikel die Wahrnemung des Sonnenlichtes so beeinflussen, dass bei uns ein intensiver Eindruck entsteht?
Ja, die Atmosphäre bestimmt maßgeblich das Licht. Als vor ca. vier Jahren dieser isländische Vulkan ausbrach (Flugverbot) hatten wir fantastische Sonnenauf- und untergänge wegen der Aschepartikel in der Atmosphäre.
Ok, woher kommen dann die 9.000-5.777=3.223 K?
ich kann dir da leider nicht folgen... Wie kommst du auf diese Rechnung?
Nein, ich will nichts messen, sondern verstehen wo der Unterschied in der Wahrnehmung der Farbtemperatur sich erhöht
Naja, du musst im Prinzip schon "messen", denn nur mit einem Gerät kannst du die Unterschiede auch tatsächlich objektiv feststellen. Denn dein Auge und dein Hirn spielen da auch noch eine ganz entscheidende Rolle, mit "sehen" kommst du da nicht weit. Denn Dein Hirn interprätiert das Signal das von deinen Augen kommt und stellt sich drauf ein, es kompensiert also die Unterschiede in der Fabrtemperatur in einem gewissen Maße. daher kommt dir das, was du siehst auch immer einigermaßen gleich vor, egal ob du nun in deiner Wohung sitzt mit einer 4000k Energeisparlampe oder am hellichten Tag bei strahlendem Sonnenschein mit 6000k, du wirst da keinen Unterschied merken. Nur wenn es zu extrem wird, also bei sehr rotem Licht (Kerzenschein) oder sehr blauem (Blaue Stunde) wirst du merken, dass da eine gewisse Farbverschiebung da ist, was aber dann teilweise auch darauf zurückzuführen ist, dass sich die Farben, die du siehst, insgesamt ein wenig ändern und du das dann bemerkst (wenn bei Kerzenlicht ganz einfach zu viel Blau fehlt, dass das Papier nicht mehr so extrem weiss ist wie du es kennst, oder wenn etwas eigentlich blaues ein wenig grünlich aussieht) oder wenn du einen direkten Vergleich sehen kannst (beim Sonnenuntergang hast du extrem rotes Licht direkt von Richtung der Sonne und von der Umgebung/vom Himmel bläuliches ambientes Licht, so dass Schatten bläulicher wirken und das direkte Licht sehr rot)
Heiß das, dass die Wasser-, Staub- und sonstige Partikel die Wahrnemung des Sonnenlichtes so beeinflussen, dass bei uns ein intensiver Eindruck entsteht?
Nein, die "Wahrnehmung" wird nicht beeinflusst (und "intensiver" ist schon glauch gar nichts), sondern die Zusammensetzung des Spektrums wird verändert! Weisses Licht exisiert ja nicht, das was du als weiss kennst setzt sich ja aus den verschiedensten Teilen jeder möglichen Farbe zusammen, und dabei werden bei dem Licht, das die Sonne aussendet verschiedenste Teile stärker und andere Schwächer ausgeprägt. Das ergibt dann das typische Spektrum des Sonnenlichts. Wenn das Licht durch die Atmosphäre geht, dann werden Teile des Spektrums gestreut und gefiltert (Staub, Wasser/Dampf, Gase, Ozonschicht, und was sich da noch so alles tummelt) und was dann am Ende noch auf der Erdpberfläche ankommt setzt sich dann eben zusammen aus 1. dem direkten Licht, das von der Sonne geradeaus als Licht durch kommt und dem, was gestreut wurde und dann als indirektes Licht (blauer Himmel) auch wieder einfluss nimmt (daher sind Schatten auch nicht schwarz oder grau sondern eben leicht bläulich)
Hallo!
Du hast due Definition der Farbtemperatur richtig verstanden, machst aber bei der Sonne einen Gedankenfehler!
- Wie du richtig gesagt hast, ist die Farbtemperatur die Oberflächentemperatur eines idealisierten schwarzen Strahlers.
- Die Farbtemperatur des Sonnenlichts - also des weissen Lichts - hat 5.777 K. Das bedeutet, ein schwarzer Strahler mit dieser Oberflächentemperatur emitiert ein Licht, dass in der spektralen Zusammensetzung dem Licht der Mittags-Sonne entspricht.
- Das bedeutet aber nicht, dass die Sonne eine Oberflächentemperatur von nur 5.777 K hat. Das ist der Gedankenfehler! Hier wird ja nur auf Grund der spektralen Zusammenstellung des weissen (sichtbaren) Lichtes auf diese Temperatur geschlossen. Inzwischen weiss man/frau aber, dass zB die Korona um die Sonne eine Temperatur von ca. 10 mio K hat.
Wobei ich jetzt nicht weiss, woher du die Angabe von 100.000 K hast. Wo steht das und in welchem Zusammenhang?
Die Farbtemperatur des weissen Lichts beträgt 5.777 K, die Sonnenenergie ist aber wesentlich höher. Das solltest du aber nicht vermischen. Das sind zwei Paar Schuhe.
LG Bernd
Die 100.000 habe ich mit Lux verwechselt...
Danke für die Antwort - ich wusste sehr wenig über Korona. Jetzt habe ich bisschen in Wikipedia nachgeschlagen und bin begeistert. Seit meiner Schulzeit habe ich kaum was über Korona nachgeschlagen
Die Verwechselung war nie mein Denkfehler, bzw. ich habe nie die FT und die Temperatur der Sonne in direkte Verbindung gebracht. Mir war immer klar, dass die FT sehr wenig mit der Wärme eines Körpers zu tun.
Das mit den Luxen und den Lumen habe ich schon - es war auch nicht das wirkliche Problem weil ich glaube, wie manche hier es ebenso erwähnen, dass man auf der Erde doch höhere FT-Werte des Tageslichtes als 6.000 K misst. Ob die Werte 100.000 oder 8.000 ist für mich egal - es geht darum, dass sie höher sind als Werte der Lichtquelle die auch ca. 5.777 K sind. Sogar ein FT-Wert von 6.004 K mach mich zu schaffen, wenn du weißt was ich mein...
Intuitiv vermute ich schon dass es an der Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Wellen und der Materie zwischen der Lichtquelle und uns. Es klingt mir logisch - ich brauche nur eine Antwort die bisschen konkreter und plausibler wäre als eine Art Bestätigung meiner Vermutung oder wiederum einer Verneinung derselben...
Dank den Antworten hier habe ich mir auch das Sonnenspektrum genauer angekuckt - die Dialoge tun mir doch gut...
Hallo!
Um noch einmal auf die FT des Sonnenlichts zu kommen. Man/frau hat sich einfach auf die 5.777 K für das weisse Licht festgelegt.
Viel höher kann es auf der Erde nicht werden (max. 6.000 K), den sonst würde die spektrale Zusammensetzung nicht mehr stimmen. Das heisst, bei einer FT von zB 8.000 K wäre das schon das Lichtspektrum einer Gasentladungslampe, zB Xenon. Und das passt aber mit dem Sonnenlicht nicht überein.
Das Sonnenlicht kann hingegen niedrigere FT annehmen, je nach Tageszeit und Jahreszeit, aber nicht höhere.
Wir sprechen hier aber immer vom sichtbaren Lichtspektrum. Sehr wohl kann aber die Sonne auf Grund ihrer abgestrahlten Energie Strahlungen im nicht sichtbaren Bereich emitieren, zB UV- und IR-Strahlung, um die bekanntesten zu nennen, die auch zugleich die Grenzen unserers sichtbaren Spektrums darstellen.
LG Bernd
Bei meiner Recherche bin ich auf die Seiten die Beleuchtungsstärke und Photonenstrom in Verbindung bringen, wie z.B.: http://www.egc.com/useful_info_lighting.php
Ich kann aber niergends finden, wie sie auf diese Koeffizienten kommen, denn die sind alle unterschiedlich - korrelieren sie mit dem Farbwiedergabeindex?
Ich habe Lux und Lumen verwechselt...
Sorry.
Das ist aber nicht mein Hauptproblem, sondern alle FT-Werte des Tageslichtes die großer als die Werte der Lichtquelle...
Das hast du richtig verstanden. Das Streulicht des HImmels mag etwa 10000 K haben, dass ist aber ein gefiltertes Licht und keine schwarzer Strahler mehr. Kann es sein, dass du mit 100000 die Beleuchtungsstärke in Lux gelesen hast. das könnte nämlich hinkommen. Wenn ich vom schwarzen Strahler mit einem Kantenfilter alle roten bis grünen Strahler wegfiltere, dass verändere ich die Farbtemperatur. Diese Quelle ist aber dann kein schwarzer Strahler mehr. Die zu 100000 K dazugehörige Wellenlänge des Maximums der Emission kannst du mit dem Wienschen Verschiebungsgesetz ausrechnen. Da landet man bei der Rechnung bei Röntgenstrahlung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz
Versuch mal selbst:
Lambda max = 2898 µmK / T [K]=2898/100000 µm=0,029 µm=29 nm. Diese Wellenlänge wirst du auf der Erde im Spektrum der Sonne nicht finden.
:-)
Zuerst, ich habe den falschen Smiley bei Bewertung angeklickt... sorry
Ja, ich habe den Fehler mit Lux und Lumen höchstens 3 Minuten nach dem ich die Frage gestellt erkannt...
Danke trotzdem.
Dennoch bin ich nicht sicher ob ich verstehe Lichtstrom Angaben bei Energiesparlampen. Und das im internationalen Jahr des Lichtes...
Sehr traurig...
:-(
Ok, woher kommen dann die 9.000-5.777=3.223 K?
Hast recht, hab Lux und Lumen verwechselt...
Nein, ich will nichts messen, sondern verstehen wo der Unterschied in der Wahrnehmung der Farbtemperatur sich erhöht.
Heiß das, dass die Wasser-, Staub- und sonstige Partikel die Wahrnemung des Sonnenlichtes so beeinflussen, dass bei uns ein intensiver Eindruck entsteht?