Care sunt proprietățile radiației termice?

Care sunt proprietățile radiației termice?
Anonim

Răspuns:

Vezi asta

Explicaţie:

1) Radiația termică emisă de un corp la orice temperatură constă într-o gamă largă de frecvențe. Distribuția frecvenței este dată de legea lui Planck despre radiația corpului negru pentru un emițător idealizat.

2) Intervalul de frecvență (sau culoarea) dominantă a radiației emise trece la frecvențe mai mari, pe măsură ce crește temperatura emițătorului. De exemplu, un obiect fierbinte roșu radiază în principal pe lungimile de undă lungi (roșu și portocaliu) ale benzii vizibile. În cazul în care se încălzește în continuare, începe, de asemenea, să emită cantități de lumină verde și albastră distinctă, iar răspândirea frecvențelor în întreaga gamă vizibilă îi face să apară alb în ochiul uman; este alb cald. Cu toate acestea, chiar și la o temperatură alb-caldă de 2000 K, 99% din energia radiației este încă în infraroșu. Acest lucru este determinat de legea deputaților Wien. În diagrama, valoarea maximă pentru fiecare curbă se mută spre stânga pe măsură ce crește temperatura.

3) Cantitatea totală de radiații a tuturor frecvențelor crește abrupt cu creșterea temperaturii; crește ca T4, unde T este temperatura absolută a corpului. Un obiect la temperatura cuptorului de bucătărie, aproximativ dublul temperaturii camerei pe scara de temperatură absolută (600 K vs 300 K), emite 16 ori mai multă putere pe unitate de suprafață. Un obiect la temperatura filamentului într-un bec cu incandescență - aproximativ 3000 K, sau de 10 ori temperatura camerei - radiază de 10.000 ori mai multă energie pe unitate de suprafață. Intensitatea totală a radiației unui corp negru crește ca a patra putere a temperaturii absolute, exprimată prin legea lui Stefan-Boltzmann. În grafic, suprafața de sub fiecare curbă crește rapid odată cu creșterea temperaturii.

4) Rata radiațiilor electromagnetice emise la o anumită frecvență este proporțională cu cantitatea de absorbție pe care o va avea sursa. Astfel, o suprafață care absoarbe mai multă lumină roșie radiază termic mai multă lumină roșie. Acest principiu se aplică tuturor proprietăților undelor, incluzând lungimea de undă (culoare), direcția, polarizarea și chiar coerența, astfel încât este destul de posibil să existe o radiație termică polarizată, coerentă și orientată, deși formele polarizate și coerente sunt corecte rare în natură.