Koja su svojstva toplinskog zračenja?

Koja su svojstva toplinskog zračenja?
Anonim

Odgovor:

Pogledaj ovo

Obrazloženje:

1) Toplinsko zračenje koje tijelo ispušta na bilo kojoj temperaturi sastoji se od širokog raspona frekvencija. Frekvencijsku raspodjelu daje Plankov zakon zračenja crnog tijela za idealizirani odašiljač.

2) Raspon dominantne frekvencije (ili boje) emitiranog zračenja pomiče se na više frekvencije kako se temperatura emitera povećava. Na primjer, crveni vrući objekt zrači uglavnom u dugim valnim duljinama (crvene i narančaste) vidljivog pojasa. Ako se dalje zagrijava, također počinje emitirati vidljive količine zelenog i plavog svjetla, a širenje frekvencija u cijelom vidljivom rasponu uzrokuje da se ljudskom oku čini bijelim; to je bijelo vruće. Međutim, čak i pri bijeloj temperaturi od 2000 K, 99% energije zračenja je još uvijek u infracrvenom području. To je određeno Zakonom o raseljavanju Beča. U dijagramu se vršna vrijednost svake krivulje pomiče ulijevo kako se temperatura povećava.

3) Ukupna količina zračenja svih frekvencija naglo se povećava kako temperatura raste; ona raste kao T4, gdje je T apsolutna temperatura tijela. Predmet na temperaturi kuhinjske pećnice, dvaput više od sobne temperature na apsolutnoj skali temperature (600 K prema 300 K) zrači 16 puta više snage po jedinici površine. Predmet na temperaturi nitke u žarulji sa žarnom niti - otprilike 3000 K ili 10 puta sobnom temperaturom - zrači 10.000 puta više energije po jedinici površine. Ukupni intenzitet zračenja crnog tijela raste kao četvrta snaga apsolutne temperature, što je izraženo Stefan-Boltzmannovim zakonom. Na grafikonu, površina ispod svake krivulje raste brzo kako se temperatura povećava.

4) Brzina elektromagnetskog zračenja emitiranog na danoj frekvenciji je proporcionalna količini apsorpcije koju bi iskusio izvor. Dakle, površina koja apsorbira više crvenog svjetla toplinski zrači više crvenog svjetla. Ovo se načelo primjenjuje na sva svojstva vala, uključujući valnu duljinu (boju), smjer, polarizaciju i čak koherenciju, tako da je moguće imati toplinsko zračenje koje je polarizirano, koherentno i usmjereno, iako su polarizirani i koherentni oblici pravedni. rijetki u prirodi.