Kakšne so lastnosti toplotnega sevanja?

Kakšne so lastnosti toplotnega sevanja?
Anonim

Odgovor:

Poglej to

Pojasnilo:

1) Toplotno sevanje, ki ga telo izpušča pri kateri koli temperaturi, je sestavljeno iz širokega razpona frekvenc. Frekvenčna porazdelitev je podana z Planckovim zakonom o sevanju črnega telesa za idealizirano oddajnik.

2) Prevladujoče frekvenčno (ali barvno) območje oddanega sevanja se spreminja v višje frekvence, ko se temperatura oddajnika poveča. Na primer, rdeči vroči predmet seva predvsem v dolgih valovnih dolžinah (rdeča in oranžna) vidnega traku. Če se še segreje, začne tudi oddajati opazne količine zelene in modre svetlobe, širjenje frekvenc v celotnem vidnem območju pa povzroči, da je človeško oko belo; to je belo vroče. Tudi pri belih vročih temperaturah 2000 K je 99% energije sevanja še vedno v infrardeči svetlobi. To določa zakon o premestitvi Dunaja. V diagramu se najvišja vrednost za vsako krivuljo premakne v levo, ko se temperatura zviša.

3) Skupna količina sevanja vseh frekvenc strmo narašča, ko se temperatura dvigne; raste kot T4, kjer je T absolutna temperatura telesa. Predmet pri temperaturi kuhinjske pečice, ki je približno dvakrat večja od sobne temperature na absolutni temperaturni lestvici (600 K proti 300 K), oddaja 16-krat večjo moč na enoto površine. Predmet pri temperaturi žarilne nitke v žarnici z žarilno nitko - približno 3000 K ali 10-kratno sobno temperaturo - oddaja 10.000-krat več energije na enoto površine. Celotna intenzivnost sevanja črnega telesa se dviga kot četrta moč absolutne temperature, izražena s Stefan-Boltzmannovim zakonom. Na ploskvi se površina pod vsako krivuljo hitro poveča z naraščanjem temperature.

4) Stopnja elektromagnetnega sevanja, ki se oddaja pri določeni frekvenci, je sorazmerna s količino absorpcije, ki bi jo izkusila vir. Tako površina, ki absorbira več rdeče svetlobe, toplotno izžareva več rdeče svetlobe. To načelo velja za vse lastnosti vala, vključno z valovno dolžino (barvo), smerjo, polarizacijo in celo koherenco, tako da je povsem mogoče, da je toplotno sevanje, ki je polarizirano, koherentno in usmerjeno, čeprav so polarizirane in koherentne oblike pošteno. v naravi redke.