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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Eindringtiefe von Strahlung im Wasser
robert sagnix
robert.wistrelainode.at
(Mailadresse bestätigt)

  21.07.2005

Hallo,


wie berechne ich die Eindringtiefe von optischer Strahlung(licht,UV,IR)im Wasser.
Präzise will ich eine Transmissionskurve bzw- Absorptionkurve in Abhängigkeit der Tiefe;
d.h z.Bsp die Strahlung beträgt an der Wasseroberfläche(Eintritt) 100%,nach 1cm weniger(wieviel?),nach 2 cm xx % usw. bis 0% erreicht sind.


Wer kann helfen?

Robert



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 5
robert sagnix
robert.wistrelainode.at
(Mailadresse bestätigt)

  25.07.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 25.07.2005!  Zum Bezugstext

Heiner,


tja,was soll ich noch sagen?
Nur Danke,Danke,Danke...
Falls du mal in Kärnten bist,gibts dafür dann
gelbes,rotes oder weisses Wasser und ein bischen Alkohol dabei.. ;-))

Robert
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  25.07.2005

Hallo Robert,

Eindringtiefe gibt es so eigentlich nicht. Berechnen kann man die Schwächung der Strahlungsintensität in Abhängigkeit von der Schichtdicke (hier = Wassertiefe):

I = I0 * e^-(k * d)

I: Intensität nach durchlaufen der Schicht
I0: Int. vor durchl. d. Schicht
d: Schichtdicke
k: wellenlängenspezifischer Absorptionskoeffizient.
(Woher nehmen? siehe Deinen anderen Beitrag.)

Grüße Heiner



http://www.wissenschaft-technik-ethik.de
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  25.07.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 21.07.2005!  Zum Bezugstext

Hallo Lothar,

"Der Lichtverlust je nach Eindringtiefe ist abhängig von der Absorption und der Streuung an Schwebeteilchen."

Nur, sofern überhaupt Schwebeteilchen in ausreichender Menge vorhanden sind. Das Wasser selbst absorbiert (und streut) Licht, und zwar abhängig von der Wellenlänge, auch ganz ohne Schwebeteilchen.

"Beim Tauchen lernst du, dass rotes Licht gerade mal 5 Meter tief geht um dann gestaffelt mit kürzer werdender Wellenlänge orange 15m, gelb 30 m,  grün 50 m und letztlich blau bis etwa 60 Meter in das Wasser eindringt."

Diese Aussagen erwecken den Eindruck, das z.B. rote Licht würde 5 m tief eindringen und dann -zack!- wär's plötzlich verschluckt. So ist es aber natürlich nicht. Es gibt für jede Wellenlänge eine "Halbwertschichtdicke", nach deren Durchlaufen die betr. Intensität auf die Hälfte abgenommen hat (das zitierte Lambert-Beer'sche Gesetz). Zur "Eindringtiefe" von 5 m gehört also unbedingt noch die Angabe, wieviel % des roten Lichts beim Durchlaufen von 5m Schichtdicke noch übrig sind bzw. unterwegs absorbiert wurden.

Beim Betrachten eines Schwimmbades stellt man übrigens keineswegs fest, dass darin praktisch nichts absorbiert wurde, im Gegenteil: Ein deutlicher Stich ins Blaugrüne weist auf eine erhebliche Absorption längerwelliger Lichtanteile hin.

Grüße ins vermutlich unerträglich heiße (> 15°C) GR ;-)
Heiner



http://www.wissenschaft-technik-ethik.de
robert sagnix
robert.wistrelainode.at
(Mailadresse bestätigt)

  23.07.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 21.07.2005!  Zum Bezugstext

Danke Lothar,


sehr anschaulich erklärt,auch Danke für die Antwort bezüglich meiner anderen Frage.
Wegen den Tauchen hoffe ich ,das Du mit der Jauche keine persönliche Erfahrung hast ;-))))

Gruss

Robert
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  21.07.2005

Hallo Robert,

wie du selbst beobachten kannst sind Wassergläser mit Wasser, ganze Flaschen ja sogar nicht all zu tief gefüllte Schwimmbecken bis zum Boden einsehbar ja beleuchtbar ohne ersichtlichen Verlust.
Der Lichtverlust je nach Eindringtiefe ist abhängig von der Absorption und der Streuung an Schwebeteilchen.

Beim Tauchen lernst du, dass rotes Licht gerade mal 5 Meter tief geht um dann gestaffelt mit kürzer werdender Wellenlänge orange 15m, gelb 30 m,  grün 50 m und letztlich blau bis etwa 60 Meter in das Wasser eindringt. Um da unten die Farbwelt überhaupt so zu sehen wie sie sich bei weissem Licht darstellt, musst du schon eine Taucherlampe mitnehmen. Wenn du in dieser Tiefe bist und schaust nach oben ist alles satt blau und du denkst du bist im Tintenfass, smile. Dies sind Eckwerte aus dem sichtbaren Spektrum.

Dass man bei stark beladenem Wasser ( z.Bsp. Jauche ) aus 60 Meter Tiefe gar kein Licht mehr sieht, heisst aber nicht, dass die Eindringtiefe sich ändert, sondern dass das Licht durch die Streuung an den vielen Partikeln verloren geht.( Beispiel Trübungsmessung )

Um eine wissenschaftliche Arbeit draus zu machen googelst du vielleicht mal nach dem "Beer-Lambertschen Absorptionsgesetz" Dieses behandelt den Transport von Licht durch Materie.

Grüsse aus GR nach Austria

Lothar



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