Termisk bestråling: hva er det, hvordan det oppstår, fungerer

Bestrålingtermisk er begrepet brukt for å si at noen kropp blir utsatt for termisk stråling. Termisk bestråling er en av hovedprosessene for overføreivarme, denne prosessen skjer gjennom utgaveielektromagnetiske bølger, siden alle kroppene som er i temperaturer over av absolutt null avgir termisk stråling. I denne typen prosesser blir en del av kroppens termiske energi omdannet til elektromagnetisk energi og omvendt.

Seogså:Termologi - studie av fenomener relatert til varme og temperatur

Hvordan termisk stråling oppstår

DE strålingtermisk genereres fra bevegelsene til vibrasjonFraatomerog molekyler, de grunnleggende bestanddelene i all materie. I motsetning til andre prosesser av varmeoverføring, som å kjøre og konveksjon, kan bestråling forekomme uten behov for et fysisk medium for å lede varme, og dette er bare mulig fordi elektromagnetiske bølger kan forplante seg i vakuumet.

Solen utstråler mye energi til jorden.

Når absorbert, termisk stråling varmer opp kroppene. Imidlertid er det kropper som lettere kan absorbere det. Faktorer som

farge, atommers kjemiske sammensetning og energinivåer påvirker direkte absorpsjonskapasiteten til varme. Et eksempel på dette er mørke klær, som varmes opp raskere enn lette klær, takket være større evne til å absorbere varme når de stråles.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

Bestråling og stråling

mens ordet stråling refererer til energi som slippes ut i form av elektromagnetiske bølger, bestråling refererer til eksponeringtil denne strålingen. For eksempel: solstråling utstråler planeten Jorden og gir den energi i form av varme og synlig lys. Ordet bestråling er relatert til ordet stråling på samme måte som magnetisme relaterer seg til magnetisering, for eksempel.

Seogså: 7 spørsmål Fysikk har ikke svart

Bestråling og elektromagnetiske bølger

Pyrometeret kan måle temperaturen gjennom infrarød deteksjon.

Ikke alle elektromagnetiske bølger bærer varme. På bølgerelektromagnetisk hvis frekvenser finnes i regioner nær frekvensene til fargerød Det er fra infrarød de er mereffektiv til overføreivarme enn de andre. Videre er det kjent at måten elektromagnetiske bølger samhandler med materie avhenger av frekvensen.

Sjekk ut de vanligste effektene som hver type elektromagnetisk bølge kan føre til å ha betydning:

• Mikrobølgeovn: har lang bølgelengde når de samhandler med materie og kan forårsake atomer og molekyler utfører rotasjonsbevegelser, slik det skjer med vannmolekyler inne i en ovn mikrobølgeovn.
• Infrarød: absorberes nesten helt av materie, er denne typen elektromagnetisk bølge ansvarlig for det meste av varmetransmisjonen. Når den samhandler med materie, får infrarød atomer og molekyler til å vibrere med større intensitet.
• Synlig lys: fordelt mellom frekvenser fra rødt til fiolett, er det i stand til å fremme eksitasjon av elektroner. Disse lysfrekvensene er i stand til å stimulere endringer i energinivåene til atomer.
• Ultrafiolett: I likhet med synlig lys fremmer det elektroneksitasjon, men de høyere ultrafiolette frekvensene ioniserer, det vil si på grunn av sin høye energi blir de i stand til å rive elektroner fra deres atomer.
• Røntgen: fremme ionisering av atomer og også Compton-spredning, i dette fenomenet sender atomene som absorberer røntgenstråler ut igjen ved lavere frekvenser.
• Gamma: elektromagnetiske bølger med høy penetrasjonskraft og svært i stand til ioniserende atomer og molekyler.

Når de utsettes for infrarød stråling, absorberer atomer og molekyler den, noe som får deres termiske vibrasjon til å øke. På elektriske ladninger som er tilstede i atomer vibrerer også, så denne strålingen sendes ut mot andre legemer.

Det er ikke engang et øyeblikk når vi ikke utveksler varme, i form av elektromagnetiske bølger, med kroppene rundt oss. I henhold til hva Zero Law of Thermodynamics, denne utvekslingen skjer til tilstanden til termisk balanse.

Seogså:Elektromagnetisk spektrum - mulige frekvenser av elektromagnetiske bølger

svart kroppsstråling

Temperaturen på jernstangen kan estimeres av Stefan-Boltzmann og Wien-lovene.

En kroppsvart det er et idealisert objekt, det vil si at det er en teoretisk proposisjon. Ifølge teorien må en svart kropp være i stand til å absorbere all stråling som faller på overflaten. Når denne kroppen når balanseretermisk mellom delene, vil den utstede strålingtermisk i samme hastighet som den absorberer den.

I naturen er det ingen ideelle sorte kropper, men det er de som er veldig nær denne situasjonen, for eksempel stjerner, som er i stand til å absorbere all strålingen som faller på dem.

Takket være forklaringer fra viktige fysikere som JosephStefan og LudwigBoltzmann, i dag kan vi direkte relatere kraften som utstråles av overflaten til svarte legemer med temperaturen, akkurat som termometre gjør. laser, kalt pyrometre.

I tillegg er det fysiske lover, slik som loven om Wien, som forholder frekvensen av elektromagnetiske bølger som sendes ut i form av termisk stråling med temperaturen i kroppen som sendte dem ut. Det var gjennom disse lovene vi klarte å estimere temperaturen og alderen på stjerner og ekstremt fjerne planeter.

Studier av svart kroppsstråling har gått utover Stefan-Boltzmann lover og av loviWien. På jakt etter en løsning på et tilsynelatende uløselig problem, den tyske fysikeren Max Planck foreslo eksistensen av små lyspakker, fotonene (som ble kalt lysmengder). I sesong, Planck han ble sterkt kritisert og hans forslag ble ikke godtatt i akademia. Imidlertid, i 1905, Albert Einstein benyttet seg av dette argumentet for å forklare fotoelektrisk effekt, som ga ham Nobelprisen i fysikk.

Av meg. Rafael Helerbrock

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Termisk bestråling"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Tilgang 27. juni 2021.