מהם המאפיינים של קרינה תרמית?

תשובה:

תראה את זה

הסבר:

1) קרינה תרמית הנפלטת על ידי גוף בכל טמפרטורה מורכבת ממגוון רחב של תדרים. התפלגות התדרים ניתנת על ידי חוק פלאנק של קרינת גוף שחור עבור פולט אידיאלי.

2) טווח התדר הדומיננטי (או הצבע) של הקרינה הנפלטת עובר לתדרים גבוהים יותר ככל שטמפרטורת הפולט עולה. לדוגמה, אובייקט חם אדום מקרין בעיקר באורכי הגל הארוכים (אדום וכתום) של הלהקה הנראית. אם הוא מחומם יותר, הוא גם מתחיל לפלוט כמויות ניכרות של אור ירוק וכחול, ואת התפשטות של תדרים בטווח גלוי כולו לגרום לזה להיראות לבן לעין האנושית; זה חם לבן. עם זאת, אפילו בטמפרטורה לבנה של 2000 K, 99% מהאנרגיה של הקרינה עדיין אינפרא אדום. זה נקבע על ידי חוק העקירה של וינה. בתרשים ערך השיא עבור כל עקומה נע שמאלה עם עליית הטמפרטורה.

3) סך כל הקרינה של כל התדרים גדל באופן חד עם עליית הטמפרטורה; הוא גדל כמו T4, כאשר T הוא הטמפרטורה המוחלטת של הגוף. חפץ בטמפרטורת תנור במטבח, כשני טמפרטורת החדר בטמפרטורת הטמפרטורה המוחלטת (600 K לעומת 300 K) מקרין פי 16 חשמל לכל יחידת שטח. חפץ בטמפרטורת החוט בנורת ליבון - בערך 3000 K, או 10 פעמים בטמפרטורת החדר - מקרין 10,000 פעמים אנרגיה לכל יחידת שטח. עוצמת הקרינה הכוללת של גוף שחור עולה ככוח הרביעי של הטמפרטורה המוחלטת, כפי שבאה לידי ביטוי בחוק סטפן-בולצמן. במגרש, השטח מתחת לכל עקומה גדל במהירות ככל הטמפרטורה עולה.

4) שיעור הקרינה האלקטרומגנטית הנפלטת בתדר נתון הוא יחסי לכמות הקליטה שתחווה על ידי המקור. לכן, משטח סופג אור אדום יותר thermally מקרין אור אדום יותר. עיקרון זה חל על כל המאפיינים של הגל, כולל אורך גל (צבע), כיוון, קיטוב ואפילו קוהרנטיות, כך שניתן בהחלט לקבל קרינה תרמית שהיא מקוטבת, קוהרנטית וכיווניות, אם כי צורות מקוטבות וקוהרנטיות הן די נדיר בטבע.