Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan relaterer hyppigheden af ​​strålingsenergi til absolut temperaturstrålingskilde?

Forholdet mellem hyppigheden af ​​strålende energi og den absolutte temperatur for den udstrålende kilde er beskrevet af Wiens forskydningslov .

Her er en sammenbrud:

* Wiens forskydningslov :Denne lov siger, at den bølgelængde, hvormed den spektrale udstråling af en sortkrop er på sit højeste (den maksimale bølgelængde) er omvendt proportional med kroppens absolutte temperatur.

* frekvens og bølgelængde :Husk, at frekvens (v) og bølgelængde (λ) er relateret til lysets hastighed (c):c =νλ.

* implikationer :

* Højere temperatur, højere frekvens :Når temperaturen på kilden stiger, skifter den maksimale bølgelængde mod kortere bølgelængder, hvilket svarer til højere frekvenser.

* eksempel :En varm komfur lyser rød, hvilket indikerer, at den udstråler mere energi i de røde bølgelængder. Et meget varmt objekt (som solen) vil udsende en betydelig mængde stråling i de synlige og ultraviolette områder med højere frekvenser.

Nøglepunkter :

* blackbody :Mens Wiens lov gælder for en teoretisk perfekt sortkrop, giver det en god tilnærmelse til genstande i den virkelige verden.

* peak bølgelængde :Wiens lov beskriver den maksimale bølgelængde, men objektet udsender stadig stråling ved andre bølgelængder, bare ikke så intenst.

* applikationer :At forstå dette forhold er afgørende inden for forskellige områder, herunder astrofysik, termometri og fjernmåling.

Matematisk repræsentation :

Wiens forskydningslov udtrykkes som:

λ_max =b/t

hvor:

* λ_max er den maksimale bølgelængde (i meter)

* B er Wiens forskydningskonstant (ca. 2.898 × ​​10^-3 m · k)

* T er den absolutte temperatur (i Kelvin)

Afslutningsvis er hyppigheden af ​​strålende energi, der udsendes af en kilde, direkte proportional med dens absolutte temperatur. Efterhånden som kilden bliver varmere, udsender den stråling med højere frekvenser og skifter mod den kortere bølgelængde ende af det elektromagnetiske spektrum.