Science >> Wetenschap >  >> Energie

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

De relatie tussen de frequentie van stralende energie en de absolute temperatuur van de stralende bron wordt beschreven door de verplaatsingswet van Wien .

Hier is een uitsplitsing:

* Wien's verplaatsingswet :Deze wet stelt dat de golflengte waarbij de spectrale uitstraling van een blackbody zich op zijn piek bevindt (de piekgolflengte) omgekeerd evenredig is met de absolute temperatuur van het lichaam.

* frequentie en golflengte :Vergeet niet dat frequentie (ν) en golflengte (λ) gerelateerd zijn door de snelheid van het licht (c):c =νλ.

* implicaties :

* hogere temperatuur, hogere frequentie :Naarmate de temperatuur van de bron toeneemt, verschuift de piekgolflengte naar kortere golflengten, wat overeenkomt met hogere frequenties.

* Voorbeeld :Een hete kookplaat gloeit rood, wat aangeeft dat het meer energie in de rode golflengtes uitstraalt. Een zeer heet object (zoals de zon) zal een aanzienlijke hoeveelheid straling uitzenden in de zichtbare en ultraviolette reeksen, met hogere frequenties.

Key Points :

* Blackbody :Terwijl de wet van Wien van toepassing is op een theoretische perfecte blackbody, biedt het een goede benadering voor objecten in de praktijk.

* piekgolflengte :Wien's wet beschrijft de piekgolflengte, maar het object stoot nog steeds straling uit naar andere golflengten, net niet zo intens.

* Toepassingen :Inzicht in deze relatie is cruciaal op verschillende gebieden, waaronder astrofysica, thermometrie en teledetectie.

Wiskundige weergave :

Wien's verplaatsingswet wordt uitgedrukt als:

λ_max =b/t

waar:

* λ_max is de piekgolflengte (in meters)

* B is de verplaatsingsconstante van Wien (ongeveer 2,898 × ​​10^-3 m · k)

* T is de absolute temperatuur (in Kelvin)

Concluderend is de frequentie van stralende energie die door een bron wordt uitgezonden recht evenredig met zijn absolute temperatuur. Naarmate de bron heter wordt, straalt het straling uit met hogere frequenties en verschuift het naar het kortere golflengte -uiteinde van het elektromagnetische spectrum.