Grundlagen - Solarthermie - page 17

Abb. 2.2 Wechselwirkungen von Strahlung und Materie
Es wird z. B. bei Metallflächen „spiegelnd“ reflektiert oder in die Umge-
bung gestreut.
Sämtliche Materie besitzt die Eigenschaft, in Abhängigkeit ihrer Tem-
peratur und ihrer Oberflächenbeschaffenheit Energie in Form elektroma-
gnetischer Strahlung auszusenden. Diese Emission von Photonen (Abb.
2.2 , ganz rechts) stellt eine Umkehrung des Absorptionsprozesses dar.
Zusätzlich zu dieser thermischen Emission werden Photonen auch bei
dem Übergang von Atomen aus einem energiereicheren in einen ener-
gieärmeren Zustand emittiert.
Findet eine Absorption statt, so kann die durch das Photon übertrage-
ne Energie die Bewegungsenergie des Atoms in der Oberfläche erhöhen
oder seinen inneren Zustand verändern. Im ersten Fall führt die Zunahme
der inneren Energie zu einer Erwärmung der Materie, wie bei der solar-
thermischen Anwendung. Im zweiten Fall werden beispielsweise Elek-
tronen aus ihrer Bindung gelöst und stehen für einen Ladungstransport
zur Verfügung, dieser Vorgang findet in einem Photovoltaikmodul statt.
Anhand ihres Absorptionsverhaltens unterscheidet man schwarze, wei-
ße, graue und selektive Stoffe. Schwarze Stoffe zeichnen sich durch eine
vollständige Absorption, weiße Stoffe durch eine vollständige Reflexion
aller auftreffenden Photonen aus. Graue Stoffe weisen eine gleichmäßi-
ge aber nicht vollständige Absorption auf, wohingegen selektive Stoffe
Photonen nur aus bestimmten Spektralbereichen absorbieren. Schwarze,
weiße und graue Körper stellen Idealisierungen dar, reale Körper weisen
selektives Verhalten auf.