Diskussion:Gasstrahlung

Gase Reflektieren?

Stimmt das wirklich? Laut Definition ist Reflektion ein Grenzflächenphänomen, die Verlinkung ist ein guter Hinweis. Reflektion von EM Strahlung setzt also eine Grenzfläche voraus. Das wäre zum Beispiel ein Dichtegradient der dann Strahlung in der Grössenordnung der Ausdehnung beeinflussen, also auch reflektieren könnte. Das einzige was mir aus der Praxis ad Hoc einfällt ist die fata morgana, bei der ein starker Temperaturgradient eine Reflektion verursacht. Fakt ist aber dass nicht die Luft reflektiert sondern die Grenzfläche. In sofern halte ich die Aussage Gase könnten reflektieren für nicht wahr, mindestens aber irreführend. Keine Form von Materie kann reflektieren, weder Festkörper noch Flüssigkeiten noch Gase, nur deren Grenzflächen. Der Teil sollte korrigiert werden.

wo sind die richtigen Quellen, die auch über 'Strahlung' verwertbare Aussagen machen?!?

... oder kann man jetzt auch fiktive Glaubensätze zu Gasen zu einem Wikipedia Artikeln erheben?!? ...

Die einzig benannte Quelle sagt NICHTS über Strahlung aus! In dem referenzierten Buch geht es um Wärmeleitung (Konduktion) und Wärmeströmung (Konvektion). Von Wärmestrahlung ist dort nicht die Rede! Überhaupt ist die Rezension zu diesem Buch auf Amazon unter aller Kanone! Dies ist eine absolut UNGEEIGNETE "Quelle"!

Der Autor sollte sich dringend mit der Entwicklung der Quantenmechanik befassen! Ein guter Einstieg ist der Wikipedia-Artikel zum 'Plancksches Wirkungsquantum'. Wenn er dann noch die Wikipedia-Artikel 'Wärmestrahlung' und 'Schwarzer Körper' und 'IR-Spektroskopie' und 'Wärmeübertragung' verdaut hat, dann kann er durchaus erkennen, das Wärmestrahlung sich nur an ausreichend großen Flächen sowohl für Emission als auch Absorption ergeben kann. Gase bieten solche Flächen naturgemäß nicht (!) und deshalb sind sie ja auch diatherm.

Ohnehin ist das Plancksche Strahlungsgesetz nicht auf Gase anwendbar, da für Gase keine Flächen gegeben sind, die aber für jedwede Berechnung(en) erforderlich sind. Zudem finde ich es bemerkenswert, das keine der angegebenen Gleichungen etwas zur Emission aussagt ... und ich dachte dieser Artikel wollte etwas zur Strahlung sagen ...

Wie sonst wären IR-Aufnahmen von der Erde vom Satelliten aus möglich? ... dazu muss IR erst einmal durch die Atmosphäre gelangen ... und das tut sie ja auch, denn das Dipol-Moment der Hauptbestandteile Stickstoff und Sauerstoff, aber eben auch von CO2, ist NULL! Damit ist also die notwendige Empirie zur Falsifikation der Behauptungen in diesem Wikipedia-Artikel erbracht (ob das von wikipedianern gewünscht ist? ... bin gespannt). Ich bin ohnehin recht erschrocken über das mittlerweile erreichte Außmaß an wissenschaftlichem Halbwissen in Wikipedia-Artikeln. Der einzig gangbare Weg aus diesem Dilemma sind relevante und kompente Quellen!

Die Behauptung, das sich Wärmestrahlung "zusammensetzt" oder gar vom Material bzw. den Elementen, also der verschiedenen Gase, abhängig sei ist, jedenfalls im Sinne des Planckschen Strahlungsgesetzes, wissenschaft betrachtet Unsinn.

"Gasstrahlung" ... so etwas gibt es überhaupt nicht! Gut das dieser peinliche Fehlbeitrag noch nicht in andere Sprachen übersetzt wurde ... oder vielleicht eben deshalb? ... 'Gasstrahlung' ... das ist Wortschöpfung! Genau wie der Begriff 'Klimagas(e)' ein solcher ist. Wenn überhaupt dann sind sogenannte "Treibhausgase" bestenfalls als Spurengase zu benennen und sind damit eben gerade NICHT Hauptbestandteil der Atmospäre! Denn in 10.000 Luftmolekühlen sind gerade (fast) 4 ganze CO2-Molekühle enthalten (0,038%) ! Das würde ich nun nicht gerade als "Hauptbestandteil" der Erdatmospäre bezeichnen.

Aber auf Wikipedia geht ja wohl mittlerweile alles. Schade, schade! ... das ist sicher ein wichtiger Grund warum viele Freiwillige ihre Mitarbeit bei dieser an sich guten Idee namens 'Wikipedia' mittlerweile ganz eingestellt haben. Das Prinzip bei Wikipedia scheint zu sein: "Den Vielschreibern die Macht ... zu löschen" ... mit Kompetenz hat das leider so gar nichts zu tun und ist reiner Zufall, wenn sie dann doch zur Wirkung kommen sollte. Das ist (leider) überhaupt nicht sicher gestellt hier bei Wikipedia.

So wie ich es jetzt schon des öfteren erleben durfte, wird dieser mein Kommentar (ich habe am Text dieses Artikels bewußt keinerlei Änderungen vorgenommen!) sicher auch wieder kommentarlos, also klang und sanglos bzw. "diskret" gelöscht. ALSO! WO SIND DIE RICHTIGEN QUELLEN? (nicht signierter Beitrag von 31.18.172.238 (Diskussion) 14:18, 6. Apr. 2016 (CEST))

Bitte woanders trollen, anders als du behauptest beschäftigt sich Herwig in seinem Buch auf 48 Seiten mit der Wäremeübertragung durch Strahlung. Weitere Quellen können können natürlich dicht schaden, aber ich glaube kaum, dass sie von dir akzeptiert werden. Danke und Tschüss --Cepheiden (Diskussion) 00:01, 12. Apr. 2016 (CEST)

"trollen" ... schimpft man also den Andersdenkenden. Ist so etwas das Verständnis von Debattenkultur bei Wikipedianern? ... ich hoffe nicht!

Wenn man die Energieumformung von Strahlungsenergie in thermische Energie wirklich verstehen will, dann muss man sich schon auch mit der statistischen Thermodynamik und vor allem auch der Quantenphysik befassen. Das geschieht in dem Buch von Herwig eben nicht! ... also als Quellenangabe damit doch nicht wirklich geeignet und deshalb folgt jetzt meine deshalb notwendigerweise etwas umfangreichere Begründung meiner Sicht der Dinge:

Strahlungsenergie in Form von Lichtquanten bzw. Photon(en) können nur mit der Atomhülle, sprich den Elektronen wechselwirken (erst Gammastrahlung wechselwirkt mit dem Atomkern).

Wenn also die Energie (Frequenz => E=h*f) des Photons passt, dann geschieht es, d.h. das Photon wird von einem Elektron des Atoms absorbiert. Das wiederum bewirkt, das das absorbierende Elektron angeregt wird und dadurch auf ein dazu passendes höheres Energieniveau angehoben wird.

Das ist aber kein Dauerzustand ... denn nach ca. (im Mittel) 1 Nanosekunde (10E-9 s) fällt diese(s) angeregte(n) Elektron(en) wieder auf sein vorheriges niedrigeres Energieniveau zurück. Und jetzt passiert es (!) ... das Elektron sendet beim zurückfallen auf sein vorheriges niedrigeres Energieniveau ein neues Photon aus und dieses neue Photon ist in allen seinen Eigenschaften wie Spin, Polarisation, Energie (also Frequenz) mit dem des zuvor absorbierten Photon identisch (!) ABER vor allem wird dieses neue Photon auch in exakt die gleiche Ausbreitungsrichtung, wie das zuvor absorbierte Photon, emittiert.

Im Energieband der Infrarotstrahlung (780 nm bis 1 mm) wird dieses Phänomen mit dem Begriff der Thomson Streuung bezeichnet. Bei der Thomson Streuung handelt es sich um elastische Streuung, d.h. das absorbierte Photon überträgt keinen Impuls auf das absorbierende Elektron bzw. Atom oder Molekül.

Es wird folglich keine Energie umgewandelt, da das/die absorbierte(n) Photon(en) quasi sofort, eben nach ca. 1 ns, auch schon wieder vom Elektron des Atom emittiert wird/werden. Somit kann es auch keinerlei Einfluss auf die Temperatur eines Gases haben. Da sich die emittierten Photonen auch in exakt die gleiche Strahlungsrichtung wie die zuvor absorbierten Photonen ausbreiten, gibt es im Übrigen auch keine sogenannte "Rückstrahlung", wie in einem weiteren Wikipedia Artikel behauptet.

Nun komme ich dann einmal zum Begriff der 'thermischen Energie'!

Thermische Energie steckt sozusagen in den Atomkernen, da sie der Masse behaftete Teil eines Atoms sind. Die Masse der Elektronen in der Atomhülle sind gegenüber der Masse des Atomkerns vernachlässigbar.

Thermische Energie ist also auf atomarer Ebene im wesentlichen die Bewegungsenergie, also Translation-, Schwingungs- und Rotationsenergie aller Moleküle (E=1/2*m*v2). Man spricht auch von dem Begriff der 'Innere Energie'. Die kann man auch nur noch im Sinne von Ludwig Boltzmann mit statistischen Methoden handhaben. Deshalb beschreibt ja auch die Maxwell-Boltzmann Verteilung die Geschwindigkeitsverteilung der Molekühle in einem Gas. Dagegen stellt die Bose-Einstein-Verteilung das Energiespektrum von Strahlungsenergie dar. Das ist zwar sehr ähnlich, aber das erste ist eben Bewegungsenergie und das letztere ist Strahlungenergie. Das ist nicht (!) das Selbe.

Erst mit der Weiterentwicklung der Quantenphysik von der Quantenmechanik über die Quantenelektrodynamik hin zur Quantenchromodynamik hatte man den Mechanismus der Wechselwirkung der Energieumwandlung von Strahlungsenergie in thermische Energie (also der Inneren Energie von kondensierter Materie) verstanden. Dieser Quanteneffekt wird über das Elementarteilchen bzw. Quasiteilchen namens 'Phonon' (gehört zu den Z-Bosonen und damit den optischen Phononen) vermittelt. Das 'Phonon' stellt sozusagen das kleinste Energiequant der thermischen Energie dar, so wie das Photon das kleinste Energiequant der Strahlungsenergie repräsentiert.

In sogenannter kondensierter Materie (Flüssigkeiten und Feststoffe) kann ein Photon (Strahlung) sich in solch ein Phonon (also thermische Energie im thermodynamischen Sinne auch 'Innere Energie' genannt) wandeln.

Das ist keine Einbahnstraße, denn in der Umkehrung dieses Phänomens entsteht so auch die sogenannte Schwarzkörperstrahlung von kondensierter Materie, die mit der Bose-Einstein-Verteilung aufgezeigt wird. Im übrigen sind Gasmolekühle bei Raumtemperatur zu 99% in ihrem energieärmsten sogenannten Grundzustand. Grundzustand bedeutet, das sich alle Elektronnen in der Atomhülle auf ihren niedrigstens Energieniveaus befinden.

Der über Phononen vermittelte Wechselwirkungsmechanismus tritt aber eben NICHT in Gasen in Erscheinung! Folglich können sich Gase auch nur ausschließlich über Konduktion (Wärmeleitung) erwärmen, aber NICHT durch absobieren von Photonen, da dafür die Energie(n) von Infrarotstrahlung zu gering ist. Es wird auch kein Impuls durch Infrarot Photonen auf Elektron(en) übertragen, denn die Thomson Streuung ist eine elastsiche Streuung.

Die einzig mögliche Wechselwirkung von Strahlung mit der Erdatmoshäre, im Kontext dieser Erörterung, ist neben der Thomson Streuung und der Rayleigh Streuung (bei UV-Strahlung) eine mögliche Wechselwirkung mit den in der Erdatmospäre vorhandenen Aeorsolen (Wasserdampf und Staubpartikel). Mit diesen Partikeln wäre rein theoretisch eine Energiewandlung von Strahlungs- in thermische Energie vorstellbar.

Wollte man Gase zum Strahlen bringen, so müßte man diese Gasmolekühle und ihre Elektronen in der Atomhülle anregen, sodass ständig Elektronen beim Rücksprung auf niedrigere Energieniveaus die dazugehörigen Photonen emittieren. Die Temperatur der Erdatmospäre liegt bis zur Höhe der Thermosphäre (ca. 80 km) im Bereich 183 bis 275 Kelvin (-90°C bis ca. +2°C). Bei diesen Temperaturen sind fast alle Moleküle und ihre Atome im Grundzustand, d.h. die Elektronen dieser Atome sind NICHT angeregt auf höhere Energieniveaus. Siehe den Wikipedia Artikel zu 'Atmosphärischer Temperaturgradient'. Man fragt sich wo in der Erdatmoshäre eine "Erwärmung" überhaupt aufzeigbar sein soll ...

Übrigens bezeichnet der Begriff 'kondensierte Materie' einen neuen Forschungsschwerpunkt in der Physik, da man erkannte, das es neben den Wechselwirkungen der Atomhülle (Quantenelektrodynamik) und der Atomkerne (Quantenchromodynamik) auch noch Quantenphänomene zwischen unmittelbar benachbarten Molekülen, also Flüssigkeiten und Feststoffe, gibt. Dieses neue Forschungsgebiet der Physik müht sich die Quantenpyhsik nun noch um die 'Theorie der kondensierten Materie' zu erweitern. In dieses neue Themenfeld physikalischer Forschung fallen auch Wechselwirkungsmechanismen wie die der Supraleitung oder die Qbits von Quantencomputern.

Bitte einfach einmal ein paar andere Wikipedia Artikel zu den von mir verwendeten Begriffen lesen ... und evt. einmal folgende Internet-Links zur physikalischen Bedeutung des Quasiteilchens names 'Phonon' anschauen ... dann sollte klar sein, das meine Darstellung den geltenden physikalischen Theorien der Physik, wie sie heute bekannt ist, entspricht. Diese Quantenphysik geht naturgemäß weit über das in öffentlichen Schulen vermittelte Physikwissen hinaus. Selbst an Universitäten wird es wohl nur den Kernphysikern nahe gebracht ... Aber es lebe Wikipedia, dort findet man ja das meiste ... hier die Links:

https://wwwitp.physik.tu-berlin.de/scherz/lehre/WS09/folie7.3.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=V0KjXsGRvoA

http://pt.desy.de/projektfoerderung/erforschung_kondensierter_materie/index_ger.html

https://www.youtube.com/watch?v=J4CwGFpgt1I

http://www.physik.rwth-aachen.de/cms/Physik/Die-Fachgruppe/Aktuell/Seminare/~gqon/Theorie-der-kondensierte-Materie/

https://www.youtube.com/watch?v=3De1rLxvzyU

Und was sind die notwendigen Schlüsse, die man aus dieser Einsicht zu ziehen hat? ... genau (!) ... das CO2, wie auch Stickstoff, Sauerstoff oder Argon, keinerlei Einfluss auf die Temperatur der Erdatmosphäre haben kann (!) Somit gibt es auch keinen "Treibhauseffekt" und deshalb sind Wortschöpfungen wie "Treibhausgas" irreführend. CO2 u.a. sind eben doch nur 'Spurengase' in der Erdatmoshere.

Den behaupteten "Treibhauseffekt" hatte aber schon der amerikanische Wissenschaftler Robert W. Wood (Pioneer der Infrarot und UV Photografie) im Jahre 1909 durch sein Experiment wiederlegt. Zudem gibt es mittlerweile über 31000 amerikanische Wissenschaftler die den Treibhauseffekt des CO2 bestreiten. Selbst Physik Nobelpreisträger wie Ivar Giaever sprechen es mittlerweile öffentlich aus - Zitat: "Global Warming is pure Propaganda" Siehe u.a. den Link zum Vortrag von Ivar Giaever auf der jährlichen Konferenz aller Nobelprize Laureates in Lindau. Dazu gehörige Internetlinks:

http://principia-scientific.org/the-famous-wood-s-experiment-fully-explained/

https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_W._Wood

https://www.youtube.com/watch?v=Dk60CUkf3Kw&list=PLs3Oc08cInjjzrmEXOXhiS1RGH1YjV9tI

https://en.wikipedia.org/wiki/Ivar_Giaever

https://www.youtube.com/watch?v=eiPIvH49X-E&nohtml5=False

Ich bin echt einmal gespannt, wie man hier bei Wikipedia mit (besseren?) Argumenten umgeht ... oder ob das Treibhaus-Dogma mittlerweile die Wikipedianer steuert ...