hi,
wie hoch wird die Temperatur im Brennpunkt einer normalen, Ø 10 cm-Lupe bei prallem Sommersonnenschein?
(Brennweite ca 23 cm, aber das’ glaub’ unerheblich, weil die Lichtmenge ja durch den Ø gegeben ist)
Macht UV-Schutz (400) dabei viel aus?
Wieviel war es nochmal bei einer Kerze?
danke
roneunzig
Hi,
die Frage kann nicht eindeutig beantwortet werden, denn es hängt davon ab, wieviel Wärme das Objekt im Brennpunkt abführen kann. Ein Stück Metall, das permanent gekühlt wird, wird seine Temperatur gar nicht merklich erhöhen.
Ein kleines Brösel irgendeines schwarzen Materials, welches isoliert im Brennpunkt schwebt, kann dagegen theoretisch die selbe Temperatur wie die Sonnenoberfläche bekommen, aber nicht heißer.
Die Temperatur wird sich so einstellen, daß abgeführte Wärme und zugeführte Wärme (in Deinem Fall ca. 5 bis 10 Watt) sich im Gleichgewicht befinden.
Gruß
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Hi roneunzig,
wie hoch wird die Temperatur im Brennpunkt einer normalen, Ø
10 cm-Lupe bei prallem Sommersonnenschein?
die Temperatur kann maximal die Temperatur der Strahlenquelle annehmen. Bei der Sonne also maximal deren Oberflächenemperatur. Dieser Wert wird aber nicht erreicht werden können, weil es Verluste gibt.
Praktisch dürfte spätestens beim Schmelzpunkt des Wolframs oder Graphit schluß sein 
Also knapp 3700 Klevin.
Bei Deiner Lupe dürfte aber bei einigen hundert Grad schluß sein, weil eine Lupe ein recht schlechtes optisches Element abgibt und das Bild im Fokus entsprechend groß bleibt.
Gandalf
Hallo,
Ein kleines Brösel irgendeines schwarzen Materials, welches
isoliert im Brennpunkt schwebt, kann dagegen theoretisch die
selbe Temperatur wie die Sonnenoberfläche bekommen, aber nicht
heißer.
Eigentlich nicht. Auch theoretisch kann diese Temperatur nicht mal näherungsweise erreicht werden. Das hängt ganz wesentlich mit dem Verhältnis vom bestrahlten zum unbestrahlten, bzw. abstrahlenden Raumwinkel ab. Bei „normalen“ Sammellinsen kann man von einer Brennweite von mindestens dem doppelten Durchmesser ausgehen. Dadurch ergibt sich ein relativ kleiner Raumwinkel für die Einstrahlung und ein entsprechend großer für die Abstrahlung. Würde man den Körper im Brennpunkt auf die Oberflächentemperatur der Sonne aufheizen, würde er wesentlich mehr Strahlung abgeben als aufnehmen. Die theoretisch maximal mögliche Temperatur im Gleichgewichtszustand wird also wesentlich niedriger sein.
Große Einstrahlwinkel lassen sich z.B. mit Parabolspiegeln erreichen, deren Brennweite deutlich kleiner ist als ihr Durchmesser.
Jörg
Hallo Gandalf,
Bei Deiner Lupe dürfte aber bei einigen hundert Grad schluß
sein, weil eine Lupe ein recht schlechtes optisches Element
abgibt und das Bild im Fokus entsprechend groß bleibt.
Soo schlecht sind Lupen nun auch nicht, sonst könnte man ja nichts damit anfangen bzw. sehen. Die Bildgröße im Fokus ist Prinzipbedingt von der Brennweite abhängig. Ein kleiner Fokus läßt sich nur mit kleiner Brennweite erreichen und die findet man meistens nur bei kleinen Linsen.
Warum die Temperatur im Fokus einer Linse i.d.R. recht mäßig bleibt, habe ich im Posting weiter unten erklärt.
Jörg