Rapport om Albedo - Forsøg i Fysik

Formål

Vores formål med dette forsøg er at måle forskellige overfladers absorberet strålingsenergi, når en lampe belyser pladerne. Vi testede en sort, hvid, grå, grøn, blå og rød plade for at sammenligne og beregne de forskellige pladers albedo. Set i lyset af den aktuelle klimadebat kan dette være relevant for at finde ud af, om det f. eks er en ulempe at have sorte tage i modsætning til hvide.

Teori

Baggrund

Når et stof belyses, vil en del af lyset blive reflekteret (kastet tilbage), og en del absorberet (optaget). Albedo er et udtryk for den del af det indkomne lys, som bliver kastet tilbage igen (reflekteret). En overflades albedo beregnes som forholdet mellem det reflekterede lys og modtaget strålingsenergi, målt vinkelret på den betragtede overflade. En ideel hvid flade tilbagekaster al stråling og har derfor albedoen 1, og en ideel sort flade der absorberer al stråling har albedoen 0. Albedo omregnes for det meste til procent, for at få bedre sammenlignelige resultater.

I hverdagen opfattes en overflade som hvid, når den har en albedo på mindst 80 % fordi den reflekterer mindst 80 % af lyset fra en lyskilde og absorberer derfor højst 20 %. Omvendt opfattes overflader som sorte hvis de har en albedo på mindst 3 %, dvs. at de tilbagekaster mindre end 3 % af det modtagne lys og absorberer derved højere end 97 %. Ved farvede overflader tilbagekastes kun visse bølgelængder, mens andre absorberes, og det er i det foregående underforstået, at lyskilden udsender lys ved alle synlige bølgelængder.

Forskellige overfladers albedo: Havoverflade Lava Sumpområde (Vegetationsbestemt) Løvfældende skov Bar jord 5-40%, i snit 15% Græsområde Sand (Afhængig af typen) Jordens overflade (gennemsnit) Is (Afhængig af typen) Antarktis Sne Op til 90% Når en overflade bliver belyst vil den uanset farve eller om den er sort eller hvid, tilføres energi fra varmestrålingen og temperaturen vil derfor stige. Pladerne afgiver så igen en del af den tilførte energi i form af langbølget varmestråling. I begyndelsen tilføres der mere energi end der afgives og pladernes temperatur stiger og dermed vil udstrålingen også stige. Udstrålingen afhænger af pladernes temperatur i fjerde potens (T ), indstrålingen er konstant. Der vil efter en vis rum tid derfor afgives lige så meget energi gennem den langbølgede varmestråling, som der tilføres fra belysningen, og temperaturen i pladerne vil blive konstant.

Nedenstående graf giver et godt indtryk af, hvordan temperaturen først stiger hvert sekund, for …