Einfluss externer Bandenstrahlung auf die Temperatur eines t

Seehund · Anmeldungsdatum: 02.09.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein schwarzer Körper wird durch Energiezufuhr aus einer optischen Strahlungsquelle Q1 (z.B. Sonne) auf die zeitlich konstante Temperatur Ts gebracht. Dann wird der Körper zusätzlich mit optischer Strahlung in einem schmalen Wellenlängenband aus einer zweiten Strahlungsquelle Q2 bestrahlt, das bei deutlich höheren Wellenlängen liegt als das Intensitätsmaximum des Emissionsspektrums des schwarzen Körpers.

Es wird nach Ansätzen gesucht, wie nach theoretischen Überlegungen entschieden werden kann

a) ob in der geänderten Situation ein stationärer Zustand mit einer sinnvoll definierbaren Temperatur Ts' eintritt und

b) wenn ja, ob Ts' größer oder kleiner als Ts sein wird.

Randbedingungen: Eine Rückwirkung des schwarzen Körpers auf Q1 und Q2 soll ausgeschlossen sein. Die Wechselwirkung des schwarzen Körpers mit der Umgebung erfolgt ausschließlich durch Srahlung.

Meine Ideen:
1. Man kann mit der Überlegung herangehen, dass der schwarze Körper einen zusätzlichen Energiestrom aus Q2 erfährt, zusätzliche Energie absorbiert und dass dadurch seine Temperatur zunehmen wird.

Problem: Es gibt kein physikalisches Gesetz, welches vorschriebe, dass T zunehmen muss. Es erscheint denkbar, dass der schwarze Körper die zusätzliche Einstrahlung durch Emissionsspektrum kompensiert, dem keine erhöhte Temperatur zugeordnet werden kann.

2. Man könnte intuitiv argumentieren, dass der schwarze Körper in einem stationären Zustand auf die zusätzliche Einstrahlung von Q2 durch zusätzliche Emission im Bereich längerer Wellenlängen "reagiert". Nach dem (hier u.U. nicht anwendbaren) Wienschen Verschiebungsgesetz könnte man dieses Spektrum möglicherweise als das Spektrum eines schwarzen Körpers geringerer Temperatur Ts' interpretieren, so dass sich der Körper durch die zusätzliche Bestrahlung abgekühlt hätte.

Beide Überlegungen greifen wahrscheinlich zu kurz.