Oberflächentemperatur der Sonne bestimmen

VdakoV · Anmeldungsdatum: 13.05.2024 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo, wir haben vor kurzem im Unterricht den Schwarzen Strahler inklusive Wien'schen Verschiebungsgesetzt, Plank'schen Wirkungquantum sowie die dazugehörigen Diagramme besprochen. Jetzt ist die Aufgabe, wie man damit die Oberflächentemperatur der Sonne bestimmen kann bzw. wie man es früher geschafft hat. Ich gehe grundsätzlich davon aus, dass wir dafür nicht tief in die Materie eintauchen sollen bzw. keine großartigen Mathematischen Formeln brauchen, sondern nur die Vorgehensweise kennen sollten. Das Grundwissen (sowie die Formeln ?max=2.9*10^-3, E=h*f) sind mir bekannt
Ich bin mir sicher, dass mir da jemand weiterhelfen kann.

Meine Ideen:
Ich hab mich im Internet jetzt schon eine Weile mit der Thematik beschäftigt und dabei ist mir immer wieder der Name "Boltzmann" untergekommen. Jedoch haben wir im Unterricht ihn noch nicht besprochen. Das heißt es muss noch einen anderen zumindest "theoretischen" Weg geben, auf die Sonnentemperatur zu kommen. Meine erste Idee war, dass man, wenn man ?max der Sonne gegeben hätte, das Wien'sche Verschiebungsgesetzt zu T umformen kann. Nur gehe ich jetzt davon aus, dass das nicht der Fall ist bzw. nicht so einfach geht. Reicht es evtl. aus nur das Diagramm der Strahlung von idealen Schwarzen Strahlern dafür zu kennen und die Temperatur dann dort irgendwie abzulesen?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

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Ein Weg, die Oberflächentemperatur der Sonne zu bestimmen, geht über die Solarkonstante (senkrecht auf die Erde auftreffende Intensität der Sonnenstrahlung) und das Stefan-Boltzmann-Gesetz.

Ein andere Möglichkeit ist das Wiensche Verschiebungsgesetz, das Ihr behandelt habt. Du erwähnst Diagramme - war da vielleicht ein Spektrum des Sonnenlichts dabei?
Ohne Spektrum könnte man zumindest die Grössenordnung abschätzen, wenn man annimmt, dass das Maximum der Intensitätsverteilung im Bereich des sichtbaren Lichts liegt, z.B. bei 500nm. Allerdings kann man das nicht unbedingt voraussetzen. Wir sehen ja nur ein relativ kleines Intervall des Spektrums, und das Maximum könnte theoretisch auch ausserhalb liegen.

Oder man macht es wie Sherlock Holmes;-):

https://www.physikerboard.de/htopic,66085,.html

377 Ohm · Anmeldungsdatum: 14.05.2024 Beiträge: 84

Das Spektrum der Sonne (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sonnenstrahlung#Sonnenspektrum) ähnelt nur ungefàhr dem eines Schwarzen Körpers.
Und die Temperatur ist nicht überall gleich -- in den Sonnenflecken ist sie deutlich niedriger. Und die Oberfläche der Sonne lässt sich sicher nicht auf den Meter genau definieren.

Aber die Größenordnung kommt schon richtig hin mit 2.9×10^6 nm K / 500 nm.

VdakoV · Anmeldungsdatum: 13.05.2024 Beiträge: 2

Super! Das hilft mir schon wirklich viel weiter. Besonders eben der Ansatz mit dem Wien'schen Verschiebungsgesetz und dem Farbspektrum. Ja wir haben in der Grafik theoretisch auch das Spektrum des Sonnenlichts gegeben.
https://www.oebv.at/flippingbook/9783209085894/26/