Lexikon der Fernerkundung

Plancksches Strahlungsgesetz

Engl. Planck's radiation law, syn. Planck’s formula, franz. formule de Planck; nach Max Planck (1858-1947) benanntes Gesetz: Jeder Körper mit einer Temperatur größer als der absolute Nullpunkt (0 K / -273,15 °C) sendet elektromagnetische Strahlung aus, die in Relation zur Temperatur des Körpers und zur Wellenlänge steht:

,
h=6,626176•10-34 Js (Plancksches Wirkungsquantum),
=Frequenz,
c=Lichtgeschwindigkeit,
k=1,381•10-23 J/K (Boltzmann-Konstante),
T=Temperatur

Damit wird die spektrale Energieverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers beschrieben.

In der Fernerkundung ist das Plancksche Strahlungsgesetz (PSg) u.a. bei der Konzeption von Sensoren von Bedeutung. Es dient dabei zur Bestimmung der Energiemaxima strahlender Körper (Sonne, Erde), da passive Fernerkundungsverfahren lediglich die reflektierten Anteile dieser Strahlung aufzeichnen. Das Plancksche Strahlungsgesetz verdeutlicht, daß mit höheren Temperaturen das Maximum der spektralen Emission zu kürzeren Wellenlängen verschoben wird. Das Maximum der extraterrestrischen Sonnenstrahlung (T 5900 K) liegt demnach bei etwa 0,47 µm, während die Erde (T 290 K) ihr Strahlungsmaximum bei ca. 9,7 µm besitzt. Die Kurven der Schwarzkörperstrahlung in folgender Abbildung verdeutlichen dies.

Spektrale Strahlungsverteilung bei verschiedenen Oberflächentemperaturen

Jeder Körper mit einer Temperatur größer als der absolute Nullpunkt sendet elektromagnetische Strahlung aus, die in Relation zur Temperatur des Körpers und zur Wellenlänge steht.

In der Fernerkundung ist das Plancksche Strahlungsgesetz u.a. bei der Konzeption von Sensoren von Bedeutung.

Quelle: Lexikon der Geowissenschaften

DIN 18716 definiert das PSg wie folgt: "Energieverteilung der Strahlung auf die einzelnen Wellenlängen in Abhängigkeit von der Temperatur". Ergänzt wird: "Die Integration über den gesamten Wellenlängenbereich führt zum Stefan-Boltzmann-Gesetz".


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