Wärmestrahlung: was ist das, wie sie auftritt, funktioniert

BestrahlungThermal- ist der Begriff, der verwendet wird, um zu sagen, dass ein Körper Wärmestrahlung ausgesetzt ist. Thermische Bestrahlung ist einer der Hauptprozesse von TransferimHitze, dieser Prozess erfolgt durch die ProblemimElektromagnetische Wellen, da alle Körper, die in. sind Temperaturen über Absoluter Nullpunkt Wärmestrahlung aussenden. Dabei wird ein Teil der Wärmeenergie der Körper in elektromagnetische Energie umgewandelt und umgekehrt.

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Wie Wärmestrahlung entsteht

DAS StrahlungThermal- entsteht aus den Bewegungen von VibrationVonAtomeund Moleküle, die Grundbestandteile aller Materie. Im Gegensatz zu anderen Verfahren von Wärmeübertragung, wie Autofahren und Konvektion, kann die Bestrahlung erfolgen, ohne dass ein physikalisches Medium zur Wärmeleitung benötigt wird, und dies ist nur möglich, weil sich elektromagnetische Wellen im Vakuum ausbreiten können.

Die Sonne strahlt viel Energie auf die Erde ab.

Wenn es absorbiert wird, Wärmestrahlung erwärmt Körper. Es gibt jedoch Körper, die es leichter aufnehmen können. Faktoren wie Farbe, die chemische Zusammensetzung und das Energieniveau der Atome wirken sich direkt auf die Wärmeaufnahmekapazität aus. Ein Beispiel hierfür ist dunkle Kleidung, die sich aufgrund ihrer höheren Wärmeaufnahmefähigkeit bei Strahlung schneller erwärmt als helle Kleidung.

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Bestrahlung und Strahlung

während das Wort Strahlung bezieht sich auf abgegebene Energie in Form von elektromagnetischen Wellen, die Bestrahlung bezieht sich auf Expositionzu dieser Strahlung. Zum Beispiel: Sonnenstrahlung strahlt auf den Planeten Erde und versorgt ihn mit Energie in Form von Wärme und sichtbares Licht. Das Wort Bestrahlung bezieht sich auf das Wort Strahlung in gleicher Weise wie Magnetismus bezieht sich zum Beispiel auf die Magnetisierung.

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Strahlung und elektromagnetische Wellen

Das Pyrometer kann die Temperatur durch Infraroterkennung messen.

Nicht alle elektromagnetischen Wellen transportieren Wärme. Beim Wellenelektromagnetisch deren Frequenzen in Regionen nahe den Frequenzen der liegen Farberot Es ist von Infrarot Sie sind Mehreffizient zum TransferimHitze als die anderen. Darüber hinaus ist bekannt, dass die Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen mit Materie von ihrer Frequenz abhängt.

Sehen Sie sich die häufigsten Auswirkungen an, die jede Art von elektromagnetischer Welle verursachen kann:

• Mikrowelle: haben eine lange Wellenlänge, wenn sie mit Materie wechselwirken und können Atome und Moleküle führen Rotationsbewegungen aus, wie es bei Wassermolekülen in einem Ofen passiert Mikrowelle.
• Infrarot: fast vollständig von Materie absorbiert wird, ist diese Art von elektromagnetischer Welle für den größten Teil der Wärmeübertragung verantwortlich. Wenn es mit Materie interagiert, lässt Infrarot Atome und Moleküle mit größerer Intensität schwingen.
• Sichtbares Licht: zwischen den Frequenzen von Rot bis Violett verteilt, ist es in der Lage, die Anregung von Elektronen. Diese Lichtfrequenzen sind in der Lage, Veränderungen im Energieniveau von Atomen zu stimulieren.
• Ultraviolett: wie sichtbares Licht fördert es die Elektronenanregung, jedoch sind die höheren ultravioletten Frequenzen sind ionisierend, d.h. aufgrund ihrer hohen Energie werden sie in der Lage, Elektronen aus ihrem zu reißen Atome.
• Röntgen: die Ionisation von Atomen und auch die Compton-Streuung fördern, bei diesem Phänomen emittieren die Atome, die Röntgenstrahlen absorbieren, sie bei niedrigeren Frequenzen wieder.
• Gamma: elektromagnetische Wellen mit hoher Durchdringungskraft und hoher Fähigkeit, Atome und Moleküle zu ionisieren.

Wenn sie Infrarotstrahlung ausgesetzt werden, absorbieren Atome und Moleküle diese, wodurch ihre Wärmeschwingung erhöht wird. Beim elektrische Ladungen die in Atomen vorhanden sind, schwingen auch, so dass diese Strahlung zu anderen Körpern wieder emittiert wird.

Es gibt keinen Moment, in dem wir nicht Wärme in Form von elektromagnetischen Wellen mit den Körpern um uns herum austauschen. Nach dem, was die Nullgesetz der Thermodynamik, findet dieser Austausch statt, bis die Bedingung von Wärmebilanz.

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Schwarzkörperstrahlung

Die Temperatur des Eisenstabes lässt sich nach den Gesetzen von Stefan-Boltzmann und Wien abschätzen.

Einer Körperschwarz es ist ein idealisiertes Objekt, das heißt, es ist ein theoretischer Satz. Der Theorie nach muss ein schwarzer Körper kann die gesamte auf seine Oberfläche fallende Strahlung absorbieren. Sobald dieser Körper die erreicht BalanceThermal- zwischen seinen Teilen wird es ausgeben StrahlungThermal- in der gleichen Geschwindigkeit, mit der es absorbiert wird.

In der Natur gibt es keine idealen schwarzen Körper, aber es gibt solche, die dieser Situation sehr nahe kommen, wie zum Beispiel Sterne, die in der Lage sind, die gesamte auf sie fallende Strahlung zu absorbieren.

Dank der Erläuterungen wichtiger Physiker, wie JosephStefan und LudwigBoltzmann, Heute können wir die von der Oberfläche schwarzer Körper abgestrahlte Leistung direkt mit ihrer Temperatur in Beziehung setzen, genau wie bei Thermometern. Laser-, namens Pyrometer.

Darüber hinaus gibt es physikalische Gesetze, wie das Gesetz von Wien, die die Frequenz der in Form von Wärmestrahlung ausgesendeten elektromagnetischen Wellen mit der Temperatur des sie aussendenden Körpers in Beziehung setzen. Anhand dieser Gesetze konnten wir die Temperatur und das Alter von Sterne und extrem weit entfernte Planeten.

Studien zur Schwarzkörperstrahlung gingen über die Stefan-Boltzmann-Gesetze und von der RechtimWien. Auf der Suche nach einer Lösung für ein scheinbar unlösbares Problem hat der deutsche Physiker Max Planck schlugen die Existenz kleiner Lichtpakete vor, den Photonen (die als Lichtquanten bezeichnet wurden). In der Saison, Planck er wurde heftig kritisiert und sein Vorschlag wurde in der akademischen Welt nicht gut angenommen. 1905 wurde jedoch Albert Einstein nutzte dieses Argument, um die photoelektrischer Effekt, was ihm den Nobelpreis für Physik einbrachte.

Von mir. Rafael Helerbrock

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HELERBROCK, Rafael. "Wärmestrahlung"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.