Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe verandert de thermische straling als een lichaam die het uitzendt, verandert van de temperatuur?

Thermische straling verandert aanzienlijk naarmate de temperatuur van een lichaam verandert. Hier is hoe:

1. Intensiteit:

* Hogere temperatuur =hogere intensiteit: Naarmate de temperatuur van een lichaam toeneemt, neemt de intensiteit van de uitgestoten thermische straling dramatisch toe. Dit betekent dat het meer energie per oppervlakte -eenheid per eenheidstijd uitzendt.

* Voorbeeld: Een roodgloeiend stuk ijzer stoot veel meer thermische straling uit dan een lauwe.

2. Golflengteverdeling (Wien's verplaatsingswet):

* Hogere temperatuur =kortere golflengten: De piekgolflengte van de uitgezonden straling verschuift naar kortere golflengten (d.w.z. naar het blauwe uiteinde van het zichtbare spectrum) naarmate de temperatuur stijgt. Dit staat bekend als de verplaatsingswet van Wien.

* Voorbeeld: Een roodgloeiende stuk ijzer stoot meestal uit in de rode en infraroodgebieden, terwijl een witgloeiende stuk ijzer meer zichtbaar licht uitzendt, inclusief blauwe en groene golflengten.

3. Totale energie uitgezonden (Stefan-Boltzmann Law):

* Hogere temperatuur =meer energie: De totale energie die door een lichaam per eenheidsgebied wordt uitgezonden, is evenredig met het vierde vermogen van zijn absolute temperatuur. Dit wordt beschreven door de Stefan-Boltzmann-wet.

* Voorbeeld: Als u de absolute temperatuur van een lichaam verdubbelt, wordt dit 16 keer meer energie uitgezonden.

4. Kleur:

* Hogere temperatuur =Bluer -kleur: Naarmate de temperatuur stijgt, verschuift de piekgolflengte naar kortere golflengten, wat resulteert in een verandering in de waargenomen kleur. Een lichaam bij lage temperaturen stoot meestal infraroodstraling uit, die onzichtbaar is voor het menselijk oog. Terwijl het opwarmt, begint het rood licht uit te zenden, vervolgens oranje, geel, wit en uiteindelijk blauw terwijl de temperatuur blijft stijgen.

Samenvattend:

* Hogere temperatuur:

* Meer intense straling

* Kortere piekgolflengte

* Meer totale energie uitgezonden

* Bluer -kleur (voor zichtbaar licht)

Toepassingen:

Deze relaties worden op verschillende gebieden gebruikt, waaronder:

* Astronomie: Analyse van het spectrum van licht dat door sterren en planeten wordt uitgezonden om hun temperaturen te bepalen.

* teledetectie op afstand: Het meten van de temperatuur van het aardoppervlak en andere objecten van satellieten.

* Industriële processen: Het regelen van de temperatuur van materialen in productieprocessen.

Laat het me weten als je meer details wilt over een specifiek aspect van thermische straling.