Physikfrage für den Sonntagabend

[Philipp H. (phil_phil)]

Hi Leute,

ich gucke gerade die Tempelritter und da fällt mir auf, dass ich ein 
Verständnisproblem in Physik habe. Folgendes Szenario:

Agent X will einen Temperatursensor überlisten und dazu fällt ihm in 
seiner Bastelgarage ein, er könnte doch mit einem Laser auf den Sensor 
ballern und schon würde die Temperatur steigen. Nun ist der Laser aber 
grün und wie jeder weiß ist Laserlicht monochromatisch.

Wie zum Geier kann kann sich da die temperaturabhängige Flüssigkeit 
ausdehenen? Ich dachte immer Wärme ist Strahlung jenseits 780 nm?! Aber 
da man mit ausreichend starken Lasern auch Streichhölzer entzünden kann 
muß da ja was dran sein.

ALso was ist es? Absorption der Strahlungsenergie und Umwandlung in 
Wärmeenergie?

Dann frage ich mich- wie empfindet der Mensch Wärme? Also wie 
funktioniert das mit Wärme-Strahlung und wie mit z.B. monochromatischem 
grünen Licht? Kann man Wärme "direkt" UND "indirekt" über 
Absoprtionsprozesse wahrnehmen??

Danke :-)

[Jonny O. (-geo-)]

jede elektromagnetische Welle erzeugt beim Auftreffen durch Absorbtion 
Wärme. Nur ist es halt so, dass je nach Wellenlänge und Objekt 
unterschiedlich viel absorbiert wird.

Wärmestrahlung nennt man nur deshalb Wärmestrahlung, weil die 
Wellenlänge dieser Strahlung so groß ist, wie sie für gewöhnlich von 
"warmen" Objekten abgestrahlt wird. Stell dir einfach eine Glühwendel 
einer Lampe vor: Du drehst den Strom hoch und erstmal scheint noch 
nichts zu leuchten. In wirklichkeit leuchtet sie schon, aber die 
Wellenlänge kann dein Auge noch nicht detektieren. Drehst du weiter 
hoch, fängt die Wendel langsam an rötlich zu glühen. Nun ist die 
Wellenlänge klein genug damit dein Auge sie detektieren kann.

Das Licht, was abgestrahlt wird, bevor dein Auge es sehen kann, wird 
gemeinhin (umgangssprachlich) Wärmestrahlung genannt.

Wärmestrahlung ist nichts anderes als Licht. Da gibt es nicht den 
geringsten Unterschied. Licht = Wärmestrahlung.

Und da der Laser auch nichts anderes als Licht abstrahlt, kann auch er 
Dinge erwärmen. Das das Licht monochromatisch ist, spielt keine Rolle.

[Stefan B. (stefan)]

Philipp Horenz. schrieb:

> ALso was ist es? Absorption der Strahlungsenergie und Umwandlung in
> Wärmeenergie?

Wäre auch mein Tipp.

> Dann frage ich mich- wie empfindet der Mensch Wärme? Also wie
> funktioniert das mit Wärme-Strahlung und wie mit z.B. monochromatischem
> grünen Licht? Kann man Wärme "direkt" UND "indirekt" über
> Absoprtionsprozesse wahrnehmen??

Nach dem Lesen des Wikipediaartikels 
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermorezeption denke ich, dass 
letztendlich beide Prozesse zum gleichen Effekt Hitzeschmerz an den 
Wärmerezeptoren führen.

[Andreas F. (aferber)]

Jonny Obivan schrieb:
> jede elektromagnetische Welle erzeugt beim Auftreffen durch Absorbtion
> Wärme. Nur ist es halt so, dass je nach Wellenlänge und Objekt
> unterschiedlich viel absorbiert wird.

Ab ungefähr dem sichtbaren Bereich kommen allerdings noch weitere 
Absorptionsmechanismen in Frage, wie z.B. die Veränderung und Spaltung 
von Molekülen, und später (ab fernem UV) Ionisation. Dies führt dann 
nicht mehr (nur) zu Erwärmung, und darauf basiert dann z.B. auch der 
Sehprozess im Auge. Voraussetzung sind dazu aber speziell auf die 
entsprechenden Wellenlängen empfindlich reagierende Moleküle (z.B. das 
Rhodopsin in den Stäbchenzellen im Auge).

Infrarotlicht ist zu langwellig (und damit energiearm - auf die 
einzelnen Lichtquanten bezogen), um zu Molekülveränderungen (zumindest 
von organischen Molekülen, die bei "lebensermöglichenden" Temperaturen 
stabil sind) zu führen, deshalb gibt es auch keine Tiere, die Infrarot 
im eigentlichen Sinne "sehen" können[1].

Andreas

[1] Das Grubenorgan von diversen Schlangen basiert auf einer extrem 
empfindlichen Variante von Thermorezeptoren, mit einem völlig anderen 
Funktionsprinzip als die Lichtrezeptoren im Auge.

[Tex A. (tex)]

Agent X ist ein böses Beispel für das verfehlte System der 
Arbeitsagenturen.

Alles was Agent X zum überlisten des passiven Temperatursensors braucht 
ist die Iso-Folie aus dem Verbandskasten seines Autos.

Wie Agent x einen Dualmelder überlistet erklären wir in der nächsten 
Sitzung.

[Detlev T. (detlevt)]

Philipp Horenz. schrieb:
> Ich dachte immer Wärme ist Strahlung jenseits 780 nm?

Nö. Das Sonnenlicht ist auch Wärmestrahlung. Das Licht einer Glühbirne 
übrigens auch. Kommt immer auf die Temperatur an, bei welcher 
Wellenlänge das Strahlungsmaximum ist. Bei der Sonne (~6000°C) ist das 
halt gerade grün, deshalb sind unsere Augen bei dieser Wellenlänge 
besonders empfindlich und wir nennen das dann "sichtbares Licht".

Gruß, DetlevT