Völlig schwarzer Körper. Spaßige körperliche Erfahrung zu Hause

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Wenn man über ein schwarzes Objekt sagt: „ein Objekt von schwarzer Farbe“, ist ein falscher Ausdruck. Schwarz existiert nicht. Das Wort „Farbe“ gilt nicht für Schwarz. Schwärze ist die Abwesenheit von Licht. Aber in der Umgangssprache nannten wir Schwarz früher eine Farbe.

In der Physik gibt es ein Konzept – „absolut schwarzer Körper“. Damit ist ein Körper gemeint, der die auf ihn fallenden Strahlen überhaupt nicht reflektiert. In der Natur gibt es keinen solchen Körper, aber Wissenschaftler haben ihn künstlich geschaffen. Und wir können ein Modell erstellen, das eine Vorstellung vom „absolut schwarzen Körper“ vermittelt.

Zu Hause gibt es immer eine kleine Pappschachtel oder ein Parfümetui, vorzugsweise zylindrisch. Die Box sollte einen dichten Deckel haben. Streichen Sie den Karton innen und außen mit schwarzer (nicht glänzender) Farbe an, damit er beim Trocknen schwarz matt wird. Machen Sie dann in seinem Endteil, in der Mitte des Deckels, ein kleines Loch in der Größe einer Penny-Münze. Dieses Loch erweckt den Eindruck eines „rein schwarzen Körpers“ – es erscheint schwärzer als die schwärzesten äußeren Bereiche der Box. (Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Kastenkörper in der Abbildung nicht geschwärzt.)

Völlig schwarzer Körper

Warum funktioniert es? Ein durch dieses Loch eintretender Lichtstrahl fällt auf die Innenwand und wird von dieser reflektiert. Ein sehr kleiner Teil des Strahls wird reflektiert, da die Innenwand schwarz ist und den größten Teil des Strahls absorbiert. Der reflektierte Teil des Strahls trifft auf eine weitere schwarze Wand im Inneren der Box und wird erneut reflektiert. Dies geschieht viele Male, wobei der Strahl jedes Mal schwächer wird. Und es gibt überhaupt nichts, was man nach draußen gehen kann. Daher sieht das Loch völlig schwarz aus.

Wissenschaftler legen großen Wert auf Experimente mit „absolut schwarzen Körpern“. Sie untersuchen die Fähigkeit verschiedener Stoffe, Wärme- und Lichtenergie zu absorbieren und abzugeben. Für wissenschaftliche Experimente wird ein Metallzylinder mit einem Loch hergestellt. Der Zylinder ist sehr heiß und spezielle Thermometer zeigen die Heiztemperatur an. Das Loch im Zylinder ist der „absolut schwarze Körper“. Wenn der Zylinder kalt ist, absorbiert er Lichtstrahlen am besten, und wenn der Zylinder sehr heiß ist, gibt das Loch sowohl Licht- als auch Wärmestrahlen am besten ab.

Schwarze Objekte um uns herum absorbieren Wärmestrahlen viel stärker als helle. Im Kapitel über Wärme werden wir einige Experimente zur Aufnahme und Abgabe von Wärme durchführen.

Autor: Rabiza F.V.

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