Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wanneer een warm object wordt opgewarmd, waarom verandert de thermische straling?

Wanneer een warm object wordt opgewarmd, stoot de thermische straling het op verschillende manieren veranderingen uit:

1. Intensiteit: Naarmate het object heter wordt, is de intensiteit van de straling neemt toe. Dit betekent dat er meer energie wordt uitgestoten per eenheidsgebied per tijdseenheid. Zie het als een gloeilamp die helderder wordt als je het wattage verhoogt.

2. Golflengte: De piekgolflengte van de uitgezonden straling verschuift naar kortere golflengten . Dit betekent dat het object meer energie zal uitzenden in het zichtbare spectrum (en mogelijk zelfs ultraviolet) omdat het heter wordt. Dit is de reden waarom een ​​stuk metaal roodgloeiend gloeit wanneer verwarmd, dan oranje, dan geel en uiteindelijk wit heet omdat het nog heter wordt.

3. Spectrale verdeling: De verdeling van energie Over het gehele spectrum van golflengten verandert ook. Terwijl het object opwarmt, verschuift de piek van de emissie naar kortere golflengten en wordt de algehele verdeling breder en intenser.

De fysica achter deze veranderingen:

* de wet van Planck: Deze wet beschrijft de relatie tussen de temperatuur van een object en de intensiteit van de straling die het uitzendt bij elke golflengte. Het laat zien dat heter objecten meer energie uitzenden bij alle golflengten, en dat de piek van de emissie naar kortere golflengten verschuift.

* de verplaatsingswet van Wien: Deze wet beschrijft specifiek de relatie tussen de temperatuur van een object en de piekgolflengte van de uitgezonden straling. Het stelt dat de piekgolflengte omgekeerd evenredig is met de temperatuur.

Samenvattend:

Wanneer een warm object wordt opgewarmd, straalt het meer intense thermische straling uit, waarbij de piekgolflengte van de uitgezonden straling naar kortere golflengten verschuift. Deze verandering in het spectrum van straling wordt beheerst door de fundamentele natuurwetten, zoals de wet van Planck en de verplaatsingswet van Wien.