Planck kromme gloeilamp

Jordi stelde deze vraag op 21 januari 2010 om 16:24.
Beste lezer,

Ik zit met een aantal vragen betreffende de Planck kromme bij constante temperatuur. Alvast bedankt voor de hulp!

We zien als we naar de Planck kromme kijken een stijgende functie tot de maximale golflengte en daarna weer een afname. Nou kan ik het eerste gedeelte van de grafiek denk ik wel verklaren: De atomen moeten in aangeslagen toestand komen en voor kleinere golflengten is een groter energie nodig. Er zijn gewoon niet zoveel toestanden waarin deze energie vrij komt. Klopt deze verklaring? Maar hoe is dan de andere afname te verklaren. Is er een soort drempel? Ik kan niet iets anders bedenken eigenlijk.

Daarnaast hebben we het gehad over het rendement van een gloeilamp. Als we kijken bij 4000K dan zien we inderdaad een groot gedeelte in het IR gedeelte liggen wat zou verklaren dat het rendement van een gloeilamp laag is. Maar wat we ook zien (BINAS 23) is dat een hogere intensiteit in rood zit en niet in de andere kleuren, waarom zien we een gloeilamp toch als ''wit'' licht? En niet als rood. Of is de temperatuur van een gemiddelde gloeidraad hoger dan 4000 K? Of is het gas wat erin zit daarvoor verantwoordelijk? Of is het af te doen met het is een soort mengkleur die je ziet en die is geel / wit achtig. Maar is de invloed van de rode golflengte dan kleiner in die bepaling?

Ik hoop dat mijn vragen helder zijn;) 

BVD

Reacties

Jan op 24 januari 2010 om 21:53
Dag jordi,

Dat verhaal van die planck-kromme kan ik je niet perfect uitleggen. Maar je mag het denk ik zien als een kwestie van kansen. Atomen trillen, geven elkaar onderling duwtjes, hoe groot is de kans dat een paar kleine duwtjes (in een koud object) toevallig gunstig samenvallen en zo gelijktijdig voldoende energie leveren voor een energierijk foton? Dat móet wel gelijktijdig, want een foton is geen kruiwagen die je schepje voor schepje kunt laden.

Hoe warmer het object, hoe sterker de trillingen en dus hoe groter die kans op een energierijk foton, maar er is een grens aan de energie die kan vrijkomen bij een elektron dat naar een lagere baan terugvalt, en dus aan de energie die je met thermische trillingen aan een foton kunt meegeven: 13,6 eV (de ionisatie-energie van een waterstofatoom) is dan wel ongeveer het maximum, en als je dat via Planck's E=hf omrekent naar een frequentie vind je om en nabij de 3,2·1015 Hz, ofwel in het UV-gebied. Zo verklaar je volgens mij (en waarschijnlijk te simpel) dat dáár het maximum ligt. Dat de kans op die grote onderlinge "kicks" niet zo groot is bij thermisch trillende atomen verklaart het aflopen van die kromme richting het UV-gebied.

Wat betreft dat "witte" licht van een gloeilamp, dat valt wel mee hoor, of tegen, zo je wilt. Je ogen zijn bijzonder slechte waarnemers, of misschien beter, je hersenen zijn geweldig goede compensatoren. Het beste zie je dat als je foto's maakt zonder flitser in een door gloeilampen verlichte huiskamer. Draai er desnoods forse gloeilampen in, je ogen vertellen je "wit licht", maar je foto-emulsie jokt niet en zal áltijd een bruinig-rossige gloed vertonen. Je vindt het koplamplicht van auto's misschien ook wit, totdat je er een auto met halogeenlampen naast zet. Dan pas valt op dat die gloeilamp helemaal zo'n wit licht niet afgeeft. Dat is dus eerder een biologische kwestie, correctiewerk van je hersenen.  

Neem me niet kwalijk als mijn Planck-verhaal er een beetje naast zit, maar als je er in die termen over denkt kun je er in ieder geval mee "werken". (En wie mijn Planck-uitleg wil verbeteren, schiet maar hoor.)

Beetje geholpen?

Groet, Jan 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)