Каковы свойства теплового излучения?

Каковы свойства теплового излучения?
Anonim

Ответ:

Видеть это

Объяснение:

1) Тепловое излучение, излучаемое организмом при любой температуре, состоит из широкого диапазона частот. Распределение частот задается законом Планка излучения черного тела для идеализированного излучателя.

2) Диапазон доминирующей частоты (или цвета) испускаемого излучения смещается в сторону более высоких частот при увеличении температуры излучателя. Например, раскаленный докрасна объект излучается в основном на длинных волнах (красный и оранжевый) видимой полосы. Если он нагревается дальше, он также начинает излучать различное количество зеленого и синего света, и распространение частот во всем видимом диапазоне заставляет его казаться белым для человеческого глаза; это белый горячий. Однако даже при раскаленной до белого температуре 2000 К 99% энергии излучения остается в инфракрасном диапазоне. Это определяется законом смещения Вина. На диаграмме пиковое значение для каждой кривой смещается влево при повышении температуры.

3) Общее количество излучения всех частот резко возрастает с ростом температуры; оно растет как Т4, где Т - абсолютная температура тела. Объект с температурой кухонной печи, примерно вдвое превышающей комнатную температуру по шкале абсолютных температур (600 К против 300 К), излучает в 16 раз больше энергии на единицу площади. Объект с температурой нити накаливания в лампе накаливания - примерно 3000 К, или в 10 раз превышающей комнатную температуру - излучает в 10000 раз больше энергии на единицу площади. Общая интенсивность излучения черного тела возрастает как четвертая степень абсолютной температуры, что выражается законом Стефана-Больцмана. На графике площадь под каждой кривой быстро растет с ростом температуры.

4) Скорость электромагнитного излучения, испускаемого на данной частоте, пропорциональна количеству поглощения, которое оно испытало бы от источника. Таким образом, поверхность, которая поглощает больше красного света, термически излучает больше красного света. Этот принцип применяется ко всем свойствам волны, включая длину волны (цвет), направление, поляризацию и даже когерентность, так что вполне возможно иметь тепловое излучение, которое является поляризованным, когерентным и направленным, хотя поляризованные и когерентные формы довольно редкий в природе.