คุณสมบัติของการแผ่รังสีความร้อนคืออะไร?

ตอบ:

ดูนี่

คำอธิบาย:

1) การแผ่รังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากร่างกายที่อุณหภูมิใด ๆ ประกอบด้วยความถี่ที่หลากหลาย การแจกแจงความถี่ถูกกำหนดโดยกฎของพลังค์เรื่องการแผ่รังสีดำ - ดำสำหรับตัวปล่อยที่สมบูรณ์

2) ช่วงความถี่ที่โดดเด่น (หรือสี) ของรังสีที่ปล่อยออกมาจะเปลี่ยนไปเป็นความถี่ที่สูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิของตัวส่งเพิ่มขึ้น ยกตัวอย่างเช่นวัตถุสีแดงร้อนนั้นส่วนใหญ่จะแผ่ออกในช่วงคลื่นยาว (แดงและส้ม) ของแถบที่มองเห็น ถ้ามันถูกทำให้ร้อนมากขึ้นมันก็จะเปล่งแสงสีเขียวและสีน้ำเงินออกมาอย่างเห็นได้ชัดและการแพร่กระจายของความถี่ในช่วงที่มองเห็นทั้งหมดทำให้มันกลายเป็นสีขาวต่อสายตามนุษย์ มันร้อนสีขาว อย่างไรก็ตามแม้ที่อุณหภูมิสีขาวร้อนถึง 2000 เคลวิน 99% ของพลังงานของรังสียังคงอยู่ในอินฟราเรด สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยกฎหมายการกระจัดของ Wien ในแผนภาพค่าสูงสุดของแต่ละโค้งจะเลื่อนไปทางซ้ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

3) ปริมาณรังสีทั้งหมดของความถี่ทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น มันเติบโตขึ้นเป็น T4 โดยที่ T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ของร่างกาย วัตถุที่อุณหภูมิของเตาอบในครัวประมาณสองเท่าของอุณหภูมิห้องในระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ (600 K เทียบกับ 300 K) แผ่พลังงาน 16 เท่าต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ วัตถุที่อุณหภูมิของไส้หลอดในหลอดไส้ - ประมาณ 3000 K หรืออุณหภูมิห้อง 10 เท่า - แผ่พลังงาน 10,000 เท่าต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ความเข้มการแผ่รังสีโดยรวมของวัตถุสีดำเพิ่มขึ้นเมื่อกำลังสี่ของอุณหภูมิสัมบูรณ์ตามที่แสดงโดยกฎหมายของสเตฟาน - โบลต์ซมันน์ ในพล็อตพื้นที่ใต้เส้นโค้งแต่ละเส้นจะเติบโตอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

4) อัตราการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาในความถี่ที่กำหนดนั้นเป็นสัดส่วนกับปริมาณการดูดซับที่แหล่งกำเนิดจะได้รับ ดังนั้นพื้นผิวที่ดูดซับแสงสีแดงได้มากขึ้นจะเปล่งแสงสีแดงออกมาทางความร้อนได้มากขึ้น หลักการนี้ใช้กับคุณสมบัติทั้งหมดของคลื่นรวมถึงความยาวคลื่น (สี) ทิศทางโพลาไรเซชันและแม้กระทั่งการเชื่อมโยงกันดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะมีการแผ่รังสีความร้อนซึ่งเป็นโพลาไรซ์กันและทิศทางแม้ว่ารูปแบบโพลาไรซ์ หายากในธรรมชาติ