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thermische Strahler

Die Strahlung einer erhitzten Bratpfanne ist gew├Âhnlich nicht zu sehen, wohl aber mit der Hand, die auf Infrarotstrahlung reagiert, zu f├╝hlen. Wenn die Pfanne hei├č genug ist, beginnt sie zu gl├╝hen, wird also so hei├č, dass sie im sichtbaren Bereich strahlt. F├╝r diese h├Âherfrequente Strahlung sind unsere Augen empfindlich, wir sehen sie als rotes Licht.

Ein gl├╝hender K├Ârper kann Licht jeder beliebigen Wellenl├Ąnge abgeben, sobald er die richtige Temperatur hat. Es wird um so mehr Licht ausgestrahlt, je hei├čer der K├Ârper und je k├╝rzer die Wellenl├Ąnge des vorwiegend ausgestrahlten Lichts ist. (Lichttemperatur)

Gl├╝hlampen

Allgebrauchsgl├╝hlampe (Philips)

Die heute gebr├Ąuchliche Gl├╝hlampe wurde entwickelt, als man mit Hilfe der Quecksilberdampfpumpe ein gutes Hochvakuum erzeugen konnte. Diese Pumpe wurde 1865 hergestellt; 1880 lie├č Thomas Alva Edison die Gl├╝hlampe patentieren, eine Erfindung, ohne die unser heutiger Alltag kaum vorstellbar w├Ąre.

In eine Glasbirne eingeschlossen ist eine Wendel aus etwa einem halben Meter d├╝nnem Wolframdraht. Wolfram schmilzt erst bei 3653 K und besitzt eine niedrige Verdampfungsgeschwindgkeit. Wenn Strom flie├čt, erhitzt sich durch seinen hohen elektrischen Widerstand der Faden und strahlt. Je hei├čer die Wendel wird, desto heller und wei├čer erscheint das abgestrahlte Licht. Das Spektrum des Lichts verschiebt sich in den Bereich k├╝rzerer Wellenl├Ąngen. Die Wendeltemperatur betr├Ągt je nach Lampentyp circa 3000 K, bei Halogenlampen sogar dar├╝ber.

Elektrische Energie wird hierbei in Strahlungsenergie umgewandelt, die zu etwa 7% im sichtbaren Bereich liegt, zum gr├Â├čten Teil aber im Infrarot. Gl├╝hlampen haben im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln eine nur begrenzte Lebensdauer von rund 1000 Stunden und sind leicht zerbrechlich.

Halogen-Gl├╝hlampen

Niedervolt Halogenstrahler (Philips)

In einer Halogen-Gl├╝hlampe (seit 1959) werden der Gasf├╝llung Halogene (meist Jod) beigemischt. Diese bewirken, dass sich das an der Wendel verdampfende Wolfram an der Innenseite des relativ k├╝hlen Lampenkolbens zu einem Metallhalogenid verbindet.

Da diese Reaktion aber erst oberhalb einer Temperatur von etwa 250┬░C einsetzt, muss die Kolbenwand an der k├Ąltesten Stelle diesen Temperaturwert ├╝berschreiten. Deshalb fertigt man die Lampenkolben solcher Lampen m├Âglichst klein und aus Quarzglas. An der sehr hei├čen Wendel zersetzt sich das Wolframjodid wieder zu Wolfram und dem Halogen, was einem Durchbrennen der Wendel entgegenwirkt sowie eine h├Âhere Betriebstemperatur der Lampe beg├╝nstigt. Hierdurch entsteht ein sehr helles, wei├čes Licht.

Die Lichtausbeute ist w├Ąhrend der gesamten Lebensdauer der Lampe hoch, so dass ein Bedampfen der inneren Kolbenoberfl├Ąche mit Wolfram praktisch vollkommen verhindert wird und liegt, vor allem im Niedervoltbereich, ├╝ber der von herk├Âmmlichen Gl├╝hlampen. Halogen-Gl├╝hlampen ben├Âtigen keine zus├Ątzlichen Betriebsger├Ąte.

Niedervolthalogenlampen m├╝ssen allerdings an Transformatoren betrieben werden. Die kleine, kompakte Form der Halogen-Gl├╝hlampen f├╝hrte zu neuen Einsatzgebieten. Seit langem schon in Autoscheinwerfern verwendet, haben sie auch Einzug im Bereich der Architekturbeleuchtung gefunden.

 
© Hauke Haller 2000-2009