Was ist Emissionsgrad?

Der Emissionsgrad ist ein Maß dafür, wie gut etwas absorbierte Energie abstrahlt. Für viele übliche Objekte sind bekannte Messungen leicht verfügbar, wobei in vielen Texten und Referenzen Diagramme ihres Emissionsvermögens in verschiedenen Situationen gedruckt sind. Für andere können einige Messungen durchgeführt werden, um den Emissionsgrad zu bestimmen. Diese Eigenschaft kann wichtig zu messen sein und hat eine Reihe interessanter Anwendungen, die Objekte mit ungewöhnlich hohem oder niedrigem Emissionsvermögen künstlerisch, wissenschaftlich oder kommerziell nützlich machen können.

Um diese Eigenschaft zu messen, bestimmt man, wie viel Strahlung bei einer bestimmten Temperatur von der Oberfläche des betreffenden Materials emittiert wird. Diese Zahl wird verwendet, um ein Verhältnis zur Strahlungsmenge herzustellen, die von einem schwarzen Körper bei derselben Temperatur emittiert wird. Für einen schwarzen Körper ist der Wert eins. Für alles andere kann die Zahl von null bis eins reichen. Je höher der Emissionsgrad, desto näher nähert sich das Verhältnis eins; etwas mit einem Wert von .95 hat zum Beispiel einen sehr hohen Emissionsgrad.

Je reflektierender etwas ist, desto geringer ist der Emissionsgrad. Dunkle, stumpfe Objekte wie Asphalt, Basalt, Holz und Papier haben in der Regel hohe Werte. Reflektierende Objekte wie Silber und Stanniol haben ein sehr niedriges Emissionsvermögen und ein hohes Reflexionsvermögen. Zusammengenommen sollten die beiden Werte des Emissionsvermögens und des Reflexionsvermögens gleich eins sein, was das Gleichgewicht zwischen der Reflexion und Emission von Strahlungsenergie veranschaulicht.

Die Fähigkeit, mehr oder weniger Energie zu reflektieren, kann wichtig sein. Fenster können zum Beispiel mit Materialien mit niedrigem Emissionsvermögen umhüllt oder beschichtet werden, um die Temperatur im Haus zu kontrollieren. Low-E-Glas, wie es bekannt ist, reflektiert Strahlungsenergie von innen, hält die Wärme drinnen, anstatt sie durch die Fenster zu verlieren, und reflektiert auch Strahlungsenergie von außen und hält das Haus im Sommer kühl. Hochreflektierende Materialien werden auch in der Isolierung verwendet, um die Wärmeübertragung zu minimieren und eine Struktur effizienter zu machen.

Das Verhältnis bleibt nicht unbedingt konstant. Viele Dinge können den Wert beeinflussen. Die Temperatur ist ein Aspekt, ebenso wie die Wellenlänge und der Winkel der Energie. Das Testen von Materialien unter verschiedenen Bedingungen sollte eine Reihe von Werten ergeben. Ein Material wie beispielsweise Keramik kann eine breite Wertestreuung haben, die für Menschen wie Künstler wichtig ist.

Einige Beispiele für Werte für gewöhnliche Objekte sind: .02 für Silber, .93 für Ziegel, .93 für Marmor, .91 für Gips, .85-.95 für Beton und .90 für Holz. Die Reflektivitätswerte für diese Materialien wären .98 für Silber, .07 für Ziegel und Marmor, .09 für Gips, .15-.05 für Beton und .1 für Holz.