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31 – Theorie der Thermografie
10399303;a1
Abbildung 31.7 Josef Stefan (1835 – 1893) und Ludwig Boltzmann (1844 – 1906)
Wenn wir die Stefan-Boltzmann-Formel zur Berechnung der von einem menschlichen
Körper ausgestrahlten Leistung bei einer Temperatur von 300 K und einer externen
Oberfläche von ca. 2 m
nur erträglich auf Grund von kompensierender Absorption der Strahlung durch Um-
gebungsflächen, von Raumtemperaturen, die nicht zu sehr von der Körpertemperatur
abweichen, oder natürlich durch Tragen von Kleidung.
31.3.4
Nicht-schwarze Körper als Strahlungsquellen
Bisher wurden nur schwarze Körper als Strahlungsquellen und die Strahlung
schwarzer Körper behandelt. Reale Objekte erfüllen diese Gesetze selten über einen
größeren Wellenlängenbereich, obwohl sie sich in bestimmten Spektralbereichen
dem Verhalten der schwarzen Körper annähern mögen. So erscheint beispielsweise
eine bestimmte Sorte von weißer Farbe im sichtbaren Bereich perfekt weiß, wird jedoch
bei 2 μm deutlich grau und ab 3 μm sieht sie fast schwarz aus.
Es gibt drei Situationen, die verhindern können, dass sich ein reales Objekt wie ein
schwarzer Körper verhält: Ein Bruchteil der auftretenden Strahlung α wird absorbiert,
ein Bruchteil von ρ wird reflektiert und ein Bruchteil von τ wird übertragen. Da alle
diese Faktoren mehr oder weniger abhängig von der Wellenlänge sind, wird der Index
λ verwendet, um auf die spektrale Abhängigkeit ihrer Definitionen hinzuweisen. Daher
gilt:
Die spektrale Absorptionsfähigkeit α
■
die von einem Objekt absorbiert wird, zum Strahlungseinfall.
Die spektrale Reflektionsfähigkeit ρ
■
die von einem Objekt reflektiert wird, zum Strahlungseinfall.
Der spektrale Transmissionsgrad τ
■
die durch ein Objekt übertragen wird, zum Strahlungseinfall.
Die Summe dieser drei Faktoren muss für jede Wellenlänge immer den Gesamtwert
ergeben. Daher gilt folgende Beziehung:
112
2
verwenden, erhalten wir 1 kW. Dieser Leistungsverlust ist
= Verhältnis der spektralen Strahlungsleistung,
λ
= Verhältnis der spektralen Strahlungsleistung,
λ
= Verhältnis der spektralen Strahlungsleistung,
λ
Publ. No. T559651 Rev. a572 – GERMAN (DE) – November 7, 2011
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