Ein Hohlraum ist ein umschlossener Raum, der unterschiedliche Formen haben kann und mit unterschiedlichem Material gefüllt sein kann. Hohlräume können sehr unterschiedliche Größen aufweisen. Es gibt natürliche Hohlräume und künstliche Hohlräume. In homogenem Material ist ein Hohlraum oft ein Materialfehler. Kleine Hohlräume werden oft als Löcher bezeichnet.

Die Bedeutung von Hohlräumen in unterschiedlichen Fachgebieten ist sehr unterschiedlich.

• Die Analyse der spektralen Verteilung eines Hohlraumstrahlers führte zur Entwicklung der Quantentheorie
• Ein Hohlraum kann - etwa bei Musikinstrumenten mit Klangkörpern oder in der Lasertechnik - als Resonator genutzt werden: Hohlraumresonator
• Hohlräume sind häufig unerwünschte Fehlstellen, beispielsweise in der Gusstechnik, Schweißtechnik und Löttechnik: Lunker und Blasen. Ihr Einfluss als mögliche Schwachstelle wird in der Werkstoffkunde untersucht. Durch Kavitation entstehen zeitlich vorübergehend kleine Hohlräume (Blasen) in Flüssigkeiten.
• Hohlräume im Schwamm können Flüssigkeit aufnehmen. Sie vergrößern gleichzeitig die Oberfläche des Schwammes.
• Fullerene sind Hohlkugeln, die aus einem Netz von Kohlenstoffatomen bestehen. Der dadurch entstehende winzige Hohlraum kann beispielsweise einzelne Moleküle wie in einem Käfig von der Außenwelt isolieren.
• Ein reichlich exotischer Hohlraum, in dem wir angeblich alle leben, wird im Inversionsweltbild postuliert: Die Erde sei keine Kugel, sondern eine Hohlkugel
• In der technischen Optik dient eine innen weiß beschichtete Hohlkugel, die Ulbricht-Kugel, zur Erzeugung von diffusem Licht.

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