熱照射:それは何ですか、それがどのように発生するか、機能します

照射熱の は、ある体が熱放射にさらされていることを示すために使用される用語です。 熱照射はの主要なプロセスの1つです 転送、このプロセスは、 問題電磁波、にあるすべての体から 温度 上記の 絶対零度 熱放射を放出します。 このタイプのプロセスでは、体の熱エネルギーの一部が電磁エネルギーに変換され、その逆も同様です。

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熱放射がどのように発生するか

THE 放射線熱の の動きから生成されます 振動から原子と分子、すべての問題の基本的な構成要素。 他のプロセスとは異なり 熱伝達、運転のように 対流、照射は、熱を伝導するための物理的媒体を必要とせずに発生する可能性があり、これは電磁波が真空内を伝播できるためにのみ可能です。

太陽は地球に大量のエネルギーを放射します。
太陽は地球に大量のエネルギーを放射します。

吸収されると、 熱放射は体を加熱します. ただし、吸収しやすいボディもあります。 次のような要因 、原子の化学組成とエネルギー準位は、熱吸収能力に直接影響します。 この例としては、放射されたときに熱を吸収する能力が高いため、明るい服よりも早く熱くなる暗い服があります。

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照射と放射線

言葉が 放射線 を指す 放出されるエネルギー 電磁波の形で、 照射 を指す 曝露この放射線に. 例:太陽放射は惑星地球を放射し、熱の形でエネルギーを提供し、 可視光. 照射という言葉は、放射線という言葉と同じように関連しています。 磁気 たとえば、磁化に関連します。

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照射と電磁波

高温計は、赤外線検出によって温度を測定できます。

すべての電磁波が熱を運ぶわけではありません。 で 電磁 その周波数は、の周波数に近い領域にあります それはからです 赤外線 彼らです もっと効率的転送 他より。 さらに、電磁波が物質と相互作用する方法は、それらの周波数に依存することが知られています。

各タイプの電磁波が問題を引き起こす可能性がある最も一般的な影響を確認してください。

  • 電子レンジ: それらが物質と相互作用し、原子を引き起こす可能性があるときに長波長を持ち、 オーブン内の水分子で発生するように、分子は回転運動を実行します 電子レンジ。
  • 赤外線: 物質によってほぼ完全に吸収され、このタイプの電磁波が熱伝達の大部分を担っています。 それが物質と相互作用するとき、赤外線は原子と分子をより強い強度で振動させます。
  • 可視光: 赤から紫の範囲の周波数に分布し、の励起を促進することができます 電子. これらの光の周波数は、原子のエネルギー準位の変化を刺激することができます。
  • 紫外線: 可視光のように、それは電子励起を促進します、しかし、より高い紫外線周波数 電離している、つまり、それらの高エネルギーのために、それらはそれらから電子を引き裂くことができるようになる 原子。
  • X線: 原子のイオン化とコンプトン散乱を促進します。この現象では、X線を吸収する原子が低周波数で再放出します。
  • ガンマ: 浸透力が高く、原子や分子をイオン化する能力の高い電磁波。

赤外線にさらされると、原子や分子がそれを吸収し、熱振動を増加させます。 で 電荷 原子に存在するものも振動するので、この放射線は他の物体に向かって再放出されます。

私たちが電磁波の形で私たちの周りの体と熱を交換しない瞬間さえありません。 何によると 熱力学のゼロ法則、この交換は、 熱バランス.

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黒体放射

鉄棒の温度は、シュテファン・ボルツマン法とウィーンの法則によって推定できます。
鉄棒の温度は、シュテファン・ボルツマン法とウィーンの法則によって推定できます。

1 それは理想化されたオブジェクトです。つまり、理論的な命題です。 理論によれば、黒体は その表面に当たるすべての放射線を吸収することができます. この体が到達したら 残高熱の その部分の間で、それは発行されます 放射線熱の それがそれを吸収するのと同じ速度で。

自然界には理想的な黒体はありませんが、星のようにこの状況に非常に近く、それらに当たるすべての放射線を吸収できるものがあります。

次のような重要な物理学者の説明に感謝します ジョセフステファン そして ルドウィックボルツマン、 今日では、温度計と同じように、黒体の表面から放射される電力とその温度を直接関連付けることができます。 レーザ、と呼ばれる 高温計.

さらに、の法則などの物理法則があります ウィーン、熱放射の形で放出される電磁波の周波数を、それらを放出した体の温度と関連付けます。 これらの法則により、気温と年齢を推定することができました。 出演者 そして非常に遠い惑星。

黒体放射の研究は、 シュテファン・ボルツマンの法則 との 法律ウィーン。 一見解決できない問題の解決策を求めて、ドイツの物理学者 マックスプランク 光の小さなパケット、光子(光のクオンツと呼ばれる)の存在を示唆しました。 シーズン中、 プランク 彼はひどく批判され、彼の提案は学界ではあまり受け入れられませんでした。 しかし、1905年には アルバート・アインシュタイン この議論を利用して、 光電効果、彼はノーベル物理学賞を受賞しました。

私によって。ラファエル・ヘラーブロック

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

ヘラーブロック、ラファエル。 "熱照射"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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