Mitkä ovat lämpösäteilyn ominaisuudet?

Mitkä ovat lämpösäteilyn ominaisuudet?
Anonim

Vastaus:

Katso tämä

Selitys:

1) Lämmön säteily, jonka keho säteilee missä tahansa lämpötilassa, koostuu laajasta taajuusalueesta. Taajuusjakauma on Planckin laki, joka koskee mustan kehon säteilyä ideaalisoidulle emitterille.

2) Emittoidun säteilyn hallitseva taajuus (tai väri) vaihtuu korkeammille taajuuksille emitterin lämpötilan kasvaessa. Esimerkiksi punainen kuuma esine säteilee lähinnä näkyvän nauhan pitkiä aallonpituuksia (punaisia ja oransseja). Jos sitä kuumennetaan edelleen, se alkaa myös ilmaista havaittavia määriä vihreää ja sinistä valoa, ja taajuuksien leviäminen koko näkyvälle alueelle aiheuttaa sen, että se näkyy valkoisena ihmisen silmään; se on valkoinen kuuma. Kuitenkin jopa 2000 K: n valkeassa lämpötilassa 99% säteilyn energiasta on edelleen infrapunassa. Tämä määräytyy Wienin siirtolakien mukaan. Kaaviossa jokaisen käyrän huippuarvo liikkuu vasemmalle lämpötilan nousun myötä.

3) Kaikkien taajuuksien säteilyn kokonaismäärä kasvaa jyrkästi lämpötilan noustessa; se kasvaa T4: nä, jossa T on kehon absoluuttinen lämpötila. Keittiöuunin lämpötilassa oleva kohde, noin kaksi kertaa huoneenlämpötila absoluuttisessa lämpötila-asteikossa (600 K vs. 300 K) säteilee 16 kertaa niin paljon tehoa yksikköä kohti. Hehkulampun hehkulangan lämpötilassa oleva kohde - noin 3000 K tai 10-kertainen huonelämpötila - säteilee 10 000 kertaa enemmän energiaa yksikköä kohti. Mustan kappaleen kokonaissäteilyintensiteetti nousee absoluuttisen lämpötilan neljänneksi tehoksi, kuten Stefan – Boltzmannin lainsäädännössä ilmaistaan. Kaaviossa jokaisen käyrän alapuolella oleva alue kasvaa nopeasti lämpötilan noustessa.

4) Tietyllä taajuudella säteilevän sähkömagneettisen säteilyn nopeus on verrannollinen absorptiomäärään, jota se kokisi lähteellä. Näin ollen punaista valoa absorboiva pinta lämpö säteilee enemmän punaista valoa. Tämä periaate koskee kaikkia aallon ominaisuuksia, mukaan lukien aallonpituus (väri), suunta, polarisaatio ja jopa johdonmukaisuus, niin että on täysin mahdollista saada polarisoitua, johdonmukaista ja suuntaavaa lämpösäteilyä, vaikka polarisoidut ja koherentit muodot ovat melko harvinaista luonnossa.