Hvad er strålingslov?

"Strålingsloven" er lidt af et bredt udtryk, da den kan henvise til flere forskellige koncepter relateret til, hvordan energi udsendes og absorberes i form af elektromagnetisk stråling. Her er et par af de mest almindelige fortolkninger:

1. Stefan-Boltzmann Law: Dette er måske den mest almindelige forståelse af "strålingsloven." Den siger, at den samlede energi, der stråles pr. Enhedsoverfladeareal i en sort krop, er proportional med den fjerde effekt af dens absolutte temperatur. Matematisk:

`` `

P =σ * a * t^4

`` `

Hvor:

* p er den samlede effekt udstrålet

* σ er Stefan-Boltzmann konstant (5,67 x 10^-8 w m^-2 k^-4)

* a er overfladearealet af objektet

* t er den absolutte temperatur i Kelvin

2. Plancks lov: Denne lov beskriver den spektrale fordeling af elektromagnetisk stråling udsendt af en sortkrop ved en given temperatur. Den hedder, at energitætheden af ​​stråling ved en bestemt frekvens er proportional med den frekvens kuberede og omvendt proportional med eksponentialet af frekvenstiderne Plancks konstante divideret med Boltzmanns konstante tider temperaturen.

3. Wiens forskydningslov: Denne lov relaterer den maksimale bølgelængde af den stråling, der udsendes af en sortkrop til dens temperatur. Den siger, at den bølgelængde, hvor strålingsintensiteten er maksimal, er omvendt proportional med temperaturen:

`` `

λ_max =b/t

`` `

Hvor:

* λ_max er bølgelængden, hvor den spektrale udstråling er maksimal

* b er Wien's forskydning konstant (2.8977729 x 10^-3 m⋅k)

* t er den absolutte temperatur i Kelvin

4. Kirchhoffs lov om termisk stråling: Denne lov siger, at udsendelsen af ​​et legeme ved en given temperatur er lig med dens absorptivitet ved denne temperatur. Dette betyder, at en god absorber af stråling også er en god emitter af stråling.

5. Lamberts kosinuslov: Denne lov beskriver intensiteten af ​​stråling, der udsendes fra en overflade som en funktion af vinklen mellem emissionens retning og overfladen normal. Den siger, at intensiteten er proportional med kosinus i denne vinkel.

Kortfattet:

"Strålingsloven" kan henvise til forskellige aspekter af, hvordan elektromagnetisk stråling interagerer med stof. Den mest almindelige fortolkning er Stefan-Boltzmann-loven, der beskriver den samlede energi, der udstråles af en sortkrop. Andre vigtige love som Plancks lov, Wiens forskydningsret, Kirchhoffs lov og Lamberts kosinuslov bidrager også til vores forståelse af strålingsfænomener.