Når en varm genstand opvarmes, hvorfor udsender den termiske stråling, den udsender?

1. Temperatur og intensiteten af ​​stråling

* Højere temperatur, mere stråling: Jo varmere et objekt bliver, jo mere termisk energi besidder den. Denne overskydende energi frigøres som elektromagnetisk stråling, primært i den infrarøde region.

* Wiens forskydningslov: Denne lov siger, at når en objekts temperatur stiger, skifter den maksimale bølgelængde af den udsendte stråling mod kortere bølgelængder (tættere på synligt lys).

2. Planck's Law and Spectral Distribution

* Blackbody -stråling: Ideelle objekter (kaldet Blackbodies) udsender stråling i henhold til Plancks lov. Denne lov beskriver den spektrale fordeling af udsendt stråling ved forskellige bølgelængder.

* skiftende spektrum: Når temperaturen stiger, skifter toppen af ​​den spektrale fordeling til kortere bølgelængder. Dette betyder, at objektet udsender mere stråling i de synlige og næsten infrarøde regioner og mindre i det langt infrarøde.

3. Farveændringer

* rød varm til hvid varm: Ændringen i den maksimale bølgelængde af stråling er grunden til, at vi ser farveændringer i opvarmede genstande. En varm genstand forekommer rød, fordi dens topemission er i de længere bølgelængder af det synlige spektrum. Når det bliver varmere, skifter spidsen til kortere bølgelængder, hvilket får den til at se orange, gul og til sidst hvid varm.

4. Intensitet og total energi

* Stefan-Boltzmann Law: Denne lov siger, at den samlede energi, der udstråles af en sortkrop, er proportional med den fjerde effekt af dens absolutte temperatur. Så en lille stigning i temperaturen fører til en markant stigning i den samlede energi, der er udstrålet.

Kortfattet:

Opvarmning af et objekt får det til at udsende mere termisk stråling, med den maksimale bølgelængde af denne stråling, der skifter til kortere bølgelængder. Dette resulterer i, at objektet forekommer lysere og skiftende farve, når det bliver varmere. Den samlede mængde energi, der stråles, øges også dramatisk med temperaturen.