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

1. Intensitet: Efterhånden som objektet bliver varmere, intensitet af strålingen øges. Dette betyder, at der udsendes mere energi pr. Enhedsareal pr. Enhedstid. Tænk på det som en pære, der bliver lysere, når du øger wattage.

2. Bølgelængde: peak bølgelængde af de udsendte stråling skifter mod kortere bølgelængder . Dette betyder, at objektet udsender mere energi i det synlige spektrum (og potentielt endda ultraviolet), når det bliver varmere. Dette er grunden til, at et stykke metal lyser rødglødende, når den opvarmes, derefter orange, derefter gult og til sidst hvid-varm, når det bliver endnu varmere.

3. Spektral distribution: distribution af energi På tværs af hele spektret af bølgelængder ændres også. Når objektet opvarmes, skifter toppen af ​​emissionen mod kortere bølgelængder, og den samlede fordeling bliver bredere og mere intens.

Fysikken bag disse ændringer:

* Plancks lov: Denne lov beskriver forholdet mellem temperaturen på et objekt og intensiteten af ​​den stråling, den udsender ved hver bølgelængde. Det viser, at varmere genstande udsender mere energi ved alle bølgelængder, og at toppen af ​​emissionen skifter mod kortere bølgelængder.

* Wiens forskydningslov: Denne lov beskriver specifikt forholdet mellem temperaturen på et objekt og den maksimale bølgelængde af dens udsendte stråling. Den siger, at den maksimale bølgelængde er omvendt proportional med temperaturen.

Kortfattet:

Når en varm genstand opvarmes, udsender den mere intens termisk stråling, med den maksimale bølgelængde af den udsendte stråling, der skifter mod kortere bølgelængder. Denne ændring i spektret af stråling styres af grundlæggende fysiklove, såsom Plancks lov og Wiens forskydningslov.