Termal radyasyonun özellikleri nelerdir?

Termal radyasyonun özellikleri nelerdir?
Anonim

Cevap:

Bunu gör

Açıklama:

1) Herhangi bir sıcaklıkta bir vücut tarafından yayılan termal radyasyon, çok çeşitli frekanslardan oluşur. Frekans dağılımı, Planck'ın idealize bir yayıcı için kara cisim radyasyon yasası ile verilmektedir.

2) Yayılan radyasyonun baskın frekansı (veya renk) aralığı, yayıcının sıcaklığı arttıkça daha yüksek frekanslara geçer. Örneğin, kırmızı bir sıcak nesne, esas olarak görünür bandın uzun dalga boylarında (kırmızı ve turuncu) yayılır. Daha fazla ısıtılırsa, aynı zamanda fark edilebilir miktarda yeşil ve mavi ışık yaymaya başlar ve frekansların tüm görünür aralıktaki yayılması insan gözünde beyaz görünmesine neden olur; beyaz sıcak Bununla birlikte, 2000 K beyaz-sıcak bir sıcaklıkta bile, radyasyonun enerjisinin% 99'u hala kızılötesidedir. Bu, Wien'in yer değiştirme yasasıyla belirlenir. Diyagramda, sıcaklık arttıkça her eğri için tepe değeri sola hareket eder.

3) Tüm frekanslardaki toplam radyasyon sıcaklığı arttıkça dik bir şekilde artar; T4 olarak büyür, burada T vücudun mutlak sıcaklığıdır. Bir mutfak fırınının sıcaklığında bir nesne, mutlak sıcaklık ölçeğinde (600 K - 300 K) oda sıcaklığının yaklaşık iki katı, birim alan başına 16 kat daha fazla güç yaymaktadır. Akkor ampuldeki filamentin sıcaklığındaki bir nesne - kabaca 3000 K veya oda sıcaklığının 10 katı - birim alan başına 10.000 kat daha fazla enerji yayar. Siyah bir cismin toplam ışınım şiddeti, Stefan-Boltzmann yasası ile ifade edildiği gibi mutlak sıcaklığın dördüncü gücü olarak yükseliyor. Arsada, her bir eğrinin altındaki alan sıcaklık arttıkça hızla büyür.

4) Belirli bir frekansta yayılan elektromanyetik radyasyon oranı, kaynağın deneyimleyeceği emme miktarıyla orantılıdır. Bu nedenle, daha fazla kırmızı ışığı emen bir yüzey termal olarak daha fazla kırmızı ışığı yayar. Bu ilke, dalga boyu (renk), yön, polarizasyon ve hatta tutarlılık dahil olmak üzere dalganın tüm özellikleri için geçerlidir, böylece polarize ve uyumlu formlar oldukça düzgün olmasına rağmen, polarize, tutarlı ve yönelimli termal radyasyona sahip olmak oldukça mümkün doğada nadir.