Hvordan varierer bølgelængder af strålingsenergi med temperaturstrålingskilden?

den bølgelængde, hvormed intensiteten af ​​stråling fra en sortkrop er maksimal, er omvendt proportional med kroppens absolutte temperatur.

Matematisk udtrykkes dette som:

λ_max * t =b

hvor:

* λ_max er bølgelængden, hvorpå intensiteten af ​​stråling er maksimal (i meter)

* t er den absolutte temperatur på sortkroppen (i Kelvin)

* b er Wiens forskydning konstant, omtrent lig med 2.898 × ​​10 ^-3 m · k

implikationer:

* Højere temperatur, kortere bølgelængde: Når temperaturen på en udstrålende kilde øges, skifter den maksimale bølgelængde af dens udsendte stråling mod kortere bølgelængder (dvs. fra infrarød til synlig for ultraviolet).

* lavere temperatur, længere bølgelængde: Omvendt, når temperaturen falder, skifter den maksimale bølgelængde mod længere bølgelængder (dvs. fra synlig til infrarød).

Eksempel:

* Solen, med en overfladetemperatur på ca. 5.500 K, udsender sin højeste stråling i det synlige interval (ca. 500 nm).

* En menneskelig krop med en temperatur på ca. 310 K udsender sin højeste stråling i det infrarøde område (ca. 9,4 μm).

Bemærk:

* Wiens forskydningslov gælder for Blackbodies, som er ideelle objekter, der absorberer og udsender al stråling ved alle bølgelængder. Ægte genstande opfører sig ikke nøjagtigt som Blackbodies, men loven giver en god tilnærmelse.

* Den samlede mængde energi, der udstråles af en krop, øges også med temperaturen, som beskrevet af Stefan-Boltzmann Law.

I resuméet, når temperaturen på en udstrålende kilde øges, skifter den maksimale bølgelængde af dens udsendte stråling mod kortere bølgelængder. Dette forhold er vigtigt for at forstå opførsel af lys, varmeoverførsel og andre fænomener, der involverer termisk stråling.