Hvordan konverterer du termisk energi til strålende energi?

1. Glødelens: Dette er den mest ligetil måde. Når et objekt opvarmes til en høj nok temperatur, begynder dets atomer at vibrere hurtigere. Denne vibration begejstrer elektronerne og får dem til at hoppe til højere energiniveau. Når de falder tilbage til lavere niveauer, frigiver de fotoner af lys, som vi opfatter som "glødende." Eksempler inkluderer:

* glødepærer: Veramentet opvarmes til en høj temperatur, hvilket gør den glød.

* stjerner: Kernen i stjerner er utroligt varm, hvilket får dem til at udsende lys og varme.

* smeltede metaller: Når smeltet metal afkøles, udsender det en rødlig glød.

2. Blackbody -stråling: Alle objekter udsender elektromagnetisk stråling på grund af deres temperatur. Dette kaldes blackbody -stråling, og intensiteten og spektret af den udsendte stråling afhænger af temperaturen. For eksempel udsender en varm menneskelig krop infrarød stråling, som vi kan registrere med termiske kameraer.

3. Luminescens: Dette involverer en proces, hvor energi fra andre kilder bruges til at begejstre elektroner, som derefter udsender fotoner. Der er forskellige typer luminescens:

* fluorescens: Excitationsenergien kommer fra UV -lys, og det udsendte lys har en længere bølgelængde (f.eks. Fluorescerende lamper).

* fosforescens: Excitationsenergien opbevares og frigives langsomt, hvilket får materialet til at gløde i mørke (f.eks. Glød-i-mørke legetøj).

* kemiluminescens: Excitationsenergien kommer fra en kemisk reaktion (f.eks. Fireflies).

4. Lasere: Disse enheder bruger en proces kaldet stimuleret emission til at amplificere lys ved en bestemt bølgelængde. De ophidsede atomer i lasermediet stimuleres til at frigive fotoner, hvilket resulterer i en stærkt koncentreret og sammenhængende lysstråle.

5. Konvertering af termisk energi til elektrisk energi og derefter strålende energi: Dette er en totrinsproces, hvor termisk energi først omdannes til elektrisk energi ved hjælp af termoelektriske enheder (som termoelementer eller Peltier-enheder). Denne elektriske energi bruges derefter til at tænde lyskilder og udsende strålende energi.

I resuméet Konvertering af termisk energi til strålende energi involverer spændende elektroner inden for stof, som derefter frigiver fotoner af lys. Denne proces kan forekomme gennem forskellige mekanismer, herunder glødescens, sortkropsstråling, luminescens og laserteknologi.