Wirkung von UV-Strahlung auf die menschliche Haut:

• Hg-Lampen, wie sie in dem hier dargestellten Thema zum Photoeffekt häufig verwendet werden, senden neben sichtbarem Licht auch viel ultraviolettes Licht (UV) aus. UV-Licht ist für die Haut und insbesondere für die Augen schädlich, daher sollten Sie nie in eine UV-Lichtquelle hineinsehen (also auch nicht in die Sonne). Um dies zu verhindern, sind Hg-Lampen auch immer bis auf einen schmalen Austrittsspalt für das Licht vollständig ummantelt.

• Bekanntermaßen bräunt UV-Strahlung unsere Haut, während noch so viel sichtbares Licht nicht dazu in der Lage ist. Hier gibt es also ebenfalls eine von der Lichtfrequenz bzw. von der Wellenlänge abhängige Einsatzschwelle, ab der diese auf chemischen Vorgängen basierenden Veränderungen in der menschlichen Haut beginnen. Auch wenn dies erst einmal nicht unmittelbar mit dem Photoeffekt zu tun hat, sollten Sie sich hierzu informieren, um über die schädigende Wirkung der UV-Strahlen Bescheid zu wissen.

Das Planck'sche Strahlungsgesetz:

• Bereits 1900 hatte Max Planck bei der Beschreibung der spektralen Verteilung der Wärme­strahlung für den idealen Schwarzen Körper ein Gesetz aufgrund seiner damals revolutionären Postulierung quantisierter Ener­gien für Oszillatoren gefunden, das die gesamte spektrale Verteilung der Wärmestrahlung erstmals vollständig und richtig wiedergab und damit die beiden bis dahin nur in Teilen richti­gen Strahlungsgesetze von Rayleigh-Jeans (näherungsweise richtig für große Wellenlängen) und Wien (näherungsweise richtig für kleine Wellenlängen) ersetzte. Es beschreibt die Strah­lungsintensität in einem Wellenlängenintervall in Abhängigkeit von der (absoluten) Tempera­tur T und der Wellenlänge λ:

• Das Planck’sche Strahlungsgesetz beinhaltet zudem das damals bereits empirisch bekannte Gesetz von Stefan-Boltzmann W = σ ·T⁴ sowie das Verschiebungsgesetz von Wien λ_min·T = const.

Internet-Links für weitergehende Informationen:

• Die Strahlung der Sonne
• Allgemeines zur UV-Strahlung
• Sonnenbrand infolge von UV-Strahlung
• Informationen zu Vitamin D

Die Strahlung unserer Sonne:

• Das Strahlungsspektrum unserer Sonne ist zunächst einmal das Strahlungsspektrum eines sog. Schwarzen Körpers mit der Temperatur von ca. 5900 K, also derjenigen Temperatur, wie sie an der Oberfläche der Sonne herrscht. Bereits in der Atmosphäre der Sonne werden aber manche Spektralbereiche (teilweise) absorbiert (IBE Fraunhoferlinien), bevor das Licht nach ca. 150.000.000 km auf die Atmosphäre der Erde gelangt, bei deren Durchgang dann wiederum verschiedene Stoffe zu einer weiteren spektral verteilten (teilweisen) Absorption beitragen (O₃, H₂O, CO₂ etc. mit den Stichwörtern Ozonloch, Klimaerwärmung...), bevor das Licht zuletzt uns auf der Erdoberfläche erreicht.

• In der nebenstehenden Grafik erkennt man, dass das Intensitätsmaximum unserer Sonne im grünen Bereich liegt, dass sie aber Strahlung bis weit in das Ultraviolette (siehe UV) hinein ebenso abgibt wie auch im Infrarotbereich als Wärmestrahlung (siehe IR).

Der Regenbogen:

• Eine der beeindruckendsten Farberscheinungen in der Natur, die wohl jedermann selbst schon des öfteren gesehen hat und die unmittelbar mit dem Sonnenlicht zu tun haben, ist der Regenbogen bzw. sind die beiden Regenbögen, die bei Sonnenschein und gleichzeitigem Regen bei geeigenter Position des Beobachters auftreten.

• Informieren Sie sich über die Entstehung des Regenbogens bzw. der beiden Regenbögen im Internet, z. B. hier oder hier. Sie sollten dann folgende Fragen beantworten können:
  ▷ Wie entsteht der Hauptregenbogen?
  ▷ Wie entsteht der Nebenregenbogen?
  ▷ Warum erscheint der Himmel zwischen Haupt- und Nebenregenbogen manchmal etwas dunkler?
  ▷ Warum ist die Farbanordnung bogenförmig?
  ▷ Warum kann man nicht unter dem Regenbogen hindurchgehen?
  ▷ Wo ist das "Ende des Regenbogens"?
  ▷ Warum kann man vom Flugzeug aus gelegentlich einen vollständigen Regenbogenkreis sehen?

Die Ursache für die vorgenannten Widersprüche ist darin begründet, dass das verwendete Spektrometer eine in Abhängigkeit von der Wellenlänge des registrierten Lichts sehr unterschiedliche Empfindlichkeit besitzt, was man bei der Erzeugung des wahren Glühlampenspektrums berücksichtigen muss. Mit den vom Hersteller des Spektrometers für diese Zwecke gelieferten Korrekturangaben ergibt sich für das wahre Glühlampenspektrum die nachfolgende Gestalt, die erahnen lässt, dass eine Glühlampe, anders als aus dem Diagramm des o. g. IBE ersichtlich, nur einen sehr kleinen Bruchteil ihrer abgestrahlen Energie in Form von sichtbarem Licht abgibt - der bei weitem überwiegende Teil ist Wärmestrahlung.