Infrarot Messung für Experiment zu Treibhauseffekt

Route_66 H. schrieb:
> Wenn das Gas die Abstrahlung von Infrarot verhindert, behindert es auch
> die Einstrahlung! (Plus und Minus ergeben Null)
Das dachte ich auch ursprünglich, das ist ja prinzipiell vollkommen 
korrekt. Dann fiel mir auf, dass die Einstrahlung im wesentlichen mit 
einer anderen (kürzeren) Wellenlänge als die Abstrahlung stattfindet, 
und dann kommt da nicht mehr Null heraus.

Bestätigt hat meine Erkenntnis der Artikel, den Gerald verlinkt hat. Die 
ersten beiden Absätze geben genau das wieder, was ich angenommen hatte.

Halbwahrheiten sind zweifellos keine Lügen, aber wenn man die zweite und 
entscheidende Hälfte verschweigt, um Überzeugungen zu verbreiten, werden 
sie zum Gegenteil von Wahrheit.

Gerald K. schrieb:
> Das Wasserstoff betriebene Auto erzeugt Wasserdampf.
Ja und? Spielt das im Vergleich zu den enormen Mengen Wasserdampf, der 
nicht von den Weltmeeren, sondern von fast der gesamten Erdoberfläche 
aufsteigt, eine Rolle? (Oder war diese Feststellung nicht als Kritik 
an Wasserstoff betriebenen Autos gemeint?)

Zur Frage: Zum Einen gibt der Versuchsaufbau nicht die hier 
beschriebenen, komplexeren Verhältnisse wieder. Das kann man tolerieren. 
Dann kann man aber auch gleich einen warmen Körper nehmen und die 
Strahlungsmessung daran machen, der Rest ist Schnickschnack.

Zum Zweiten: Würde es nicht ein einfaches Infrarot-Strahlungsthermometer 
statt einer exotischen Diode (für die man keinen Arduino, sondern 
wahrscheinlich nur ein einfaches Drehspulinstrument zur Anzeige brauchen 
würde) plus einen IR-Filter tun?

Ui ui ui, hier geht's ja schon wieder rund. Die relevante Absorption des 
CO2 ist doch oberhalb von 10 um, oder? Da ist auch die Wärmestrahlung, 
die der Planet abgibt. Einfach Mal mit einem IR Thermometer testen, ob 
man einen Effekt sieht?
Das mit der Absorption der Einstrahlung ist natürlich sinnloser Mist. 
Die Einstrahlung kommt von einem einige tausend Kelvin heißen Körper. 
Die Abstrahlung ist logischerweise viel langweiliger, solange wir uns 
hier noch unterhalten können.
Deswegen heißt das auch Treibhauseffekt! Was denkst du was die 
Glasscheiben eines Treibhauses tun?
Und selbst wenn die Einstrahlung wichtig wäre: dann würden wir für die 
Sonne auch dunkler und damit direkt mehr aufgeheizt. Wäre auch ein 
Problem. Leute, hört sich Mal bitte auf die ganze misinformation aus dem 
Netz zu glauben. Es gibt dazu hunderte echte Experten und die streiten 
sich über ganz andere Punkte als solche Kinkerlitzchen!

Gerald K. schrieb:
> Müsste man die CO2 Wolke mit dem Smartphon sehen. Schließlich sieht man
> eine Infrarotdiode auch mit diesem.
Nein, denn die IR-Diode sendet nahes Infrarot (NIR, s. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Infrarotstrahlung), die CO2-Wolke 
absorbiert mittleres IR (MIR). Und ich nehme auch an, dass die Wolke da 
oben keine Erdoberflächen-ähnlichen Temperaturen hat, sondern noch weit 
darunter, als vielleicht sogar fernes IR (FIR). Mit einem 
IR-Strahlungsthermometer oder einer Thermalkamera, die diesen Bereich 
erfasst, sollte es allerdings gehen. Nur - wenn das keine Wolke, sondern 
eine gleichmäßige Schicht ist, sind keine Unterschiede zum 
"Normalzustand" zu erkennen.

Gerald K. schrieb:
> Und die Abgase (CO2) werden von der Natur nicht emittiert?
Ja, natürlich. Sehr viel sogar. Nur wir tragen in signifikantem Maße 
zusätzliches CO2 ein.

Andreas schrieb:
> Leute, hört sich Mal bitte auf die ganze misinformation aus dem
> Netz zu glauben. Es gibt dazu hunderte echte Experten und die streiten
> sich über ganz andere Punkte als solche Kinkerlitzchen!
Weiß Gott, ja. Aber soll man den ganzen Quatsch unwidersprochen stehen 
lassen, so dass der unberdarfte Leser das glaubt? Wir haben in dieser 
Welt außer echten Problemen, die wir lösen müss(t)en, auch Unmengen von 
Falschinformationen, die uns an der Lösung der echten Probleme hindern, 
und die sind auch ein echtes Problem.

Bernhard S. schrieb:
> Plexiglas Salatschüsseln auf dem Tisch
Das gibt aber auch nicht die realen Zusammenhänge wieder.

Nebenbei: Der Versuch von lorebuch ist ja auch nur eine Halbwahrheit, 
die aber aber letztendlich irgendwie doch das darstellt (aber nicht 
beweist), was gezeigt werden soll.

Gehört das Thema nicht in ein Forum für Freie Energie?

Route_66 H. schrieb:

> Nicht nur das! Selbst als Laie(!) kann man heraus
> finden, dass CO2 nicht das Problem ist.

"MAN" kann vielleicht.
Du kannst ganz offensichtlich nicht.


> Wenn das Gas die Abstrahlung von Infrarot verhindert,
> behindert es auch die Einstrahlung!

Stimmt.
Beweist aber etwas ganz anderes, als Du glaubst...


> (Plus und Minus ergeben Null)

Durchaus nicht.

Wenn ein gewisser Prozentsatz des von außen auf die Erde
eingestrahlten Infrarots auf dem Weg zum Erdboden in der
Atmosphäre absorbiert wird, dann wird von dem Anteil,
den der Erdboden reflektiert, auf dem Rückweg ins All
WIEDER ein gewisser Anteil ABSORBIERT!

Das hebt sich KEINESWEGS auf, sondern die Effekte addieren
sich. (Das weiss auch jeder HF-Techniker: Die an der
Stoßstelle reflektierte Welle muss zweimal durch das
Dämpfungsglied hindurch.)

Das wird nur dann irrelevant, wenn sowieso fast 100% des
zugestrahlten Infrarot von der Erde absorbiert werden;
dann ist die CO2-Konzentration wurscht, weil es egal wird,
ob nun 99.9999% oder 99.999999% absorbiert werden.


Allerdings ist das völlig irrelevant, weil...


> Reflexionen oder gar Treibhauseffekte gibt es nur an
> signifikanten Schichten.

... es gar nicht um das EINGESTRAHLTE INFRAROT geht, sondern
um die von der Sonne eingestrahlte KURZWELLIGE STRAHLUNG,
die von der Erde absorbiert wird, die Erde erwärmt und von
der Erde als Wärmestrahlung re-emittiert wird.

Wenn sich hier die Abstrahlungsverhältnisse verschlechtern,
wird die Gleichgewichtstemperatur höher. So einfach ist das.


> Für solch eine Schichtenbildung ist CO2 viel viel viel
> zu gering in der Atmosphäre vorhanden!!!

Dir ist schon klar, dass die 0.04% in der Atmosphäre
ungefähr einer (auf Bodendruck umgerechneten) Schichtdicke
von 1.6m entsprechen?

Ozon ist noch in VIEL geringerer Konzentration in der
Atmosphäre (dort liegt die Äquivalentdicke im Bereich von
MILLIMETERN) -- dennoch absorbiert es äußerst effizient
das UV.


> Es geht nur um unser Geld!

Hmm.
Lass' es mich höflich formulieren: Deine Argumente hätten
etwas mehr Gewicht, wenn Du wenigstens die elementarsten
physikalischen Zusammenhänge korrekt berücksichtigen würdest.

Gerald K. schrieb:

> Der Anteil des Treihauseffektes von CO2 ist nur
> ein Drittel von Wasserdampf.

Ja und?

Die Luft besteht auch nur zu einen Fünftel aus Sauerstoff;
das ist somit viel zu wenig, um irgendwie relevant für die
Biosphäre zu sein. Ist das Dein Argument?

Hey Zahn der Zeit,

danke, dass Du die Fakten in einem so ruhigen und sachlichen Ton 
erklärst.

Du hast volkommen recht, das man dem Quatsch nicht unwidersprochen 
stehen lassen sollte. Leider habe ich mit der Zeit die Geduld verloren, 
stets freundlich und höflich zu bleiben und zum tausendsten Male die 
wissenschaftlichen Fakten zu erklären. Und kaum hat man eine krude 
Theorie widerlegt, kommt das nächste unbelegte Argument.

Du gibst mir Mut, das am Ende doch noch die Vernunft gewinnt. Es tut 
manchmal schon weh, wie Fakten und Erkentnisse verdreht werden und echte 
Wissenschaft als Blödsinn abgetan wird. Route 66 ist ein schönes 
Beispiel dafür (weil ja Irgendwer ungenanntes an unser Geld will... 
AUA!).

Daaaaaanke und einen schönen Abend!

Chris

Ui, danke, das habe ich noch nicht erlebt :-) Ja, ich muss mir auch 
manchmal Mühe geben. Aber hier gab es zumindest keine verbalen 
Entgleisungen - das macht es einfacher.

Der Abend ist jetzt definitiv schöner.

Hallo Lorebuch,

CO2 hat mehrere Wellenlängen-Absorptionsfenster, das für den 
Treibhauseffekt maßgeblichere liegt höher als jenes welches mit der von 
Dir verlinkten Diode detektiert werden könnte. Hier ein Rechner, mit dem 
Du das Spektrum eines schwarzen Strahlers abhängig von der Temperatur 
plotten kannst: 
https://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php

Wenn Du die Diode nehmen würdest, bräuchtest Du noch einen 
Transimpedanzverstärker (TIA), der den Photodiodenstrom in eine für Dich 
auswertbare Spannung wandeln würde Aber wie gesagt, mit der Diode 
würdest Du nur ganz wenig bis nichts sehen. Das Experiment vom Foto 
nutzt vielleicht einen pyroelektrischen Sensor oder ein Bolometer.

Infrarot ist ein weites Feld, im wahrsten Wellenlängensinn des Wortes. 
Es wimmelt leider von Leuten die glauben, weil sie schon mal eine IR 
Fernbedienung in der Hand gehalten haben, über IR komplett Bescheid zu 
wissen.

Der passende Sensor wäre ein FIR sensor wie er etwa in IR Thermometern 
genutzt wird. Mit etwas Glück reich ein solches IR Thermometer auch 
schon als Anzeige. Für mehr Auflösung und eine eher lineare Skala könnte 
man ggf. einen eigenen Verstärker nutzen.

Für genügend Intensität an IR Strahlung könnte man einen relativ warmen 
Sender nutzen, etwa eine Flasche heißes Wasser.

Beim Behälter für das Gas muss man ggf. noch aufpassen, dass der 
Behälter nicht schon zu viel der IR Strahlung absorbiert. Das sollte 
eher was sehr dünnwandiges sein. Jeweils eine Membran aus 
Frischhaltefolie wäre mein Vorschlag.

So ein IR Thermometer kann man auch noch für einen anderen einfachen 
Versuch nutzen: einfach mal die Temperatur des Himmels messen, und dann 
überlegen was man da eigentlich misst. Für das Verständnis des 
Treibhauseffektes ist das sehr hilfreich.

lorebuch schrieb:

> Füllt man den Behälter mit CO2, wird ein Teil der
> IR-Strahlung von dem Treibhausgas absorbiert und
> das Messgerät zeigt einen niedrigeren Wert an.

Mal eine ketzerische Frage: Welcher didaktische
Analphabet hat denn dieses Experiment konzipiert?
Es soll die ErdERWÄRMUNG demonstriert werden, und
dazu wird ein Experiment aufgebaut, bei dem das
Einfüllen von CO2 zu einer NIEDRIGEREN Anzeige
führt?

Man müsste es andersherum aufziehen: Man leuchtet
mit einem (sichtbaren) Laser auf eine absorbierende
Fläche, die sich in einem Gefäß befindet und deren
Temperatur gemessen wird.
Füllt man CO2 in dieses Gefäß, müsste die Temperatur
des Absorbers ansteigen.

Chris schrieb:

> Du hast volkommen recht, das man dem Quatsch nicht
> unwidersprochen stehen lassen sollte. Leider habe
> ich mit der Zeit die Geduld verloren, stets freundlich
> und höflich zu bleiben und zum tausendsten Male die
> wissenschaftlichen Fakten zu erklären. Und kaum hat
> man eine krude Theorie widerlegt, kommt das nächste
> unbelegte Argument.

Ich schlage eine Verschiebung des Blickwinkels vor:
Der Weg ist das Ziel.

Entscheidend ist nicht, dass Dein Widersacher am Ende
von Dir überzeugt wird, sondern dass die Fakten in der
Diskussion zusammengetragen und klar verständlich
dargestellt werden.

Danke für die Antworten! :)

Lurchi schrieb:
> Der passende Sensor wäre ein FIR sensor wie er etwa in IR Thermometern
> genutzt wird. Mit etwas Glück reich ein solches IR Thermometer auch
> schon als Anzeige. Für mehr Auflösung und eine eher lineare Skala könnte
> man ggf. einen eigenen Verstärker nutzen.

Mein erster Gedanke war folgenden Sensor zu verwenden: 
https://www.adafruit.com/product/2023
bis jemand in einem Physik-Forum schrieb, dass es besser wäre eine 
IR-empfindliche Photodiode zu verwenden. Wäre aber scheinbar doch kein 
so schlechter Ansatz gewesen.
Dem Datasheet des Sensors ist zu entnehmen, dass die Messgenauigkeit bei 
+/- 1°C liegt (bei eine Auflösung von 0.03125°C). Es wirkt als ob die 
Genauigkeit nicht ausreichend wäre. Was sagst du dazu?

Danke auch an Bernhard S., für die Experiment-Idee! Falls das geplante 
Experiment an der Umsetzung scheitert werde ich auf das von dir 
vorgeschlagene ausweichen. (:

Grüße lorebuch

Ersetze bei Deinem Versuch einmal 10% zusaetzliche schwarze Flaechen 
ein. Das entspricht vielen Solaranlagen auf dem Dach. Da steigt die 
Temperatur deutlicher an. Noch mehr wird es mit bezellten Feldern. 
Wirklich helfen wuerde nur ein wesentlich lethaleres Corona ganz 
nuechtern logisch gedacht ohne moralisches tailoring.

lorebuch schrieb:
> Mein erster Gedanke war folgenden Sensor zu verwenden:
> https://www.adafruit.com/product/2023
> bis jemand in einem Physik-Forum schrieb, dass es besser wäre eine
> IR-empfindliche Photodiode zu verwenden.

Wenn der Vorschlag im Physik-Forum wirklich eine Diode fürs nahe IR war, 
dann war das imho eine schlechte Idee. Wenn du einen Effekt sehen 
willst, dann musst du zu Wellenlängen gehen, bei denen
a) CO2 absorbiert und bei denen
b) der Metallring thermisch etwas abstrahlt.
Da bist du bei Temperaturen im Bereich der Raumtemperatur mit dem 
Thermopile Sensor sehr viel besser bedient als mit der Diode fürs nahe 
IR, die dir im Physik-Forum empfohlen wurde.

zwei weitere Anmerkungen:
- blankes Metall wirkt für das IR recht gut als "Spiegel". Wenn du nicht 
die gespiegelte Raumtemperatur messen willst sondern die Temperatur des 
Metallrings, dann solltest du diesen schwärzen.
- diverse Glassorten lassen keine Fern-IR Strahlung durch. Wenn du Pech 
hast (bzw. das falsch Material wählst), dann blockiert schon deine 
Glasküvette die relevante Strahlung vollständig, unabhängig von ihrer 
CO2-Füllung.