Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe verhoudt de piekfrequentie van stralende energie zich tot de absolute temperatuurstraalbron?

De piekfrequentie van stralende energie die door een blackbody wordt uitgezonden, is recht evenredig met zijn absolute temperatuur. Deze relatie staat bekend als Wien's verplaatsingswet .

de verplaatsingswet van Wien:

λ max * T =B

waar:

* λ max is de golflengte waarop de spectrale uitstraling maximaal is

* T is de absolute temperatuur van de blackbody

* B is de verplaatsingsconstante van Wien, die ongeveer 2,898 × ​​10 -3 is m⋅K

Verklaring:

* hogere temperatuur, hogere frequentie: Naarmate de temperatuur van een blackbody toeneemt, verschuift de piek van zijn spectrale straling naar hogere frequenties (of kortere golflengten).

* Inverse relatie tussen golflengte en frequentie: Golflengte en frequentie zijn omgekeerd evenredig (C =λν, waarbij C de snelheid van het licht is, λ golflengte is en ν frequentie is). Daarom betekent een verschuiving naar hogere frequenties een verschuiving naar kortere golflengten.

Voorbeelden:

* Een roodgloeiend stuk ijzer stoot voornamelijk uit in het infraroodgedeelte van het spectrum.

* De zon, met een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 5.800 K, zendt het grootste deel van zijn straling uit in het zichtbare deel van het spectrum.

* Een ster met een oppervlaktetemperatuur van 10.000 K stoot het grootste deel van zijn straling uit in het ultraviolette deel van het spectrum.

Conclusie:

De verplaatsingswet van Wien biedt een fundamentele relatie tussen de piekfrequentie van stralende energie en de temperatuur van een blackbody. Deze wet is essentieel voor het begrijpen van de stralingskenmerken van objecten bij verschillende temperaturen, van alledaagse objecten tot sterren.