Värmestrålning: vad är det, hur det inträffar, fungerar

Bestrålningtermisk är termen som används för att säga att någon kropp utsätts för termisk strålning. Termisk bestrålning är en av de viktigaste processerna för överföraivärme, sker denna process genom problemielektromagnetiska vågor, eftersom alla kroppar som finns i temperaturer ovanför absolut noll avger värmestrålning. I denna typ av process omvandlas en del av kroppens termiska energi till elektromagnetisk energi och vice versa.

Seockså:Termologi - studier av fenomen relaterade till värme och temperatur

Hur termisk strålning sker

DE strålningtermisk genereras från rörelser av vibrationFrånatomeroch molekyler, de grundläggande beståndsdelarna i all materia. Till skillnad från andra processer av värmeöverföring, som att köra och konvektionkan bestrålning inträffa utan att ett fysiskt medium behöver leda värme, och detta är endast möjligt eftersom elektromagnetiska vågor kan spridas i vakuumet.

Solen strålar ut mycket energi till jorden.

När den absorberas, värmestrålning värmer kroppar. Det finns dock kroppar som kan absorbera det lättare. Faktorer som

Färgpåverkar atomernas kemiska sammansättning och energinivåer direkt värmeabsorptionsförmågan. Ett exempel på detta är mörka kläder, som värms upp snabbare än lätta kläder, tack vare dess större förmåga att absorbera värme vid strålning.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Bestrålning och strålning

medan ordet strålning refererar till energi som släpps ut i form av elektromagnetiska vågor, bestrålning refererar till exponeringtill denna strålning. Till exempel: solstrålning strålar ut planeten Jorden och förser den med energi i form av värme och synligt ljus. Ordet bestrålning avser ordet strålning på samma sätt som magnetism relaterar till exempel magnetisering.

Seockså: 7 frågor Fysik har inte svarat

Bestrålning och elektromagnetiska vågor

Pyrometern kan mäta temperaturen genom infraröd detektering.

Inte alla elektromagnetiska vågor bär värme. På vågorelektromagnetisk vars frekvenser finns i områden som ligger nära frekvensen för Färgröd Det är från infraröd dom är Mereffektiv till överföraivärme än de andra. Vidare är det känt att sättet elektromagnetiska vågor interagerar med materia beror på deras frekvens.

Kolla in de vanligaste effekterna som varje typ av elektromagnetisk våg kan orsaka betydelse:

• Mikrovågsugn: har en lång våglängd när de interagerar med materia och kan orsaka atomer och molekyler utför rotationsrörelser, som sker med vattenmolekyler i en ugn mikrovågsugn.
• Infraröd: absorberas nästan helt av materia, är den här typen av elektromagnetisk våg ansvarig för större delen av värmeöverföringen. När den interagerar med materien, orsakar infraröd atomer och molekyler att vibrera med större intensitet.
• Synligt ljus: fördelat mellan frekvenser som sträcker sig från rött till violett, kan det främja excitationen av elektroner. Dessa frekvenser av ljus kan stimulera förändringar i atomenerginivåer.
• Ultraviolett: som synligt ljus främjar det elektron excitation, dock de högre ultravioletta frekvenserna är joniserande, det vill säga på grund av sin höga energi blir de kapabla att rippa elektroner från sina atomer.
• Röntgen: främja jonisering av atomer och även Compton-spridning, i detta fenomen, återlämnar atomerna som absorberar röntgen vid lägre frekvenser.
• Gamma: elektromagnetiska vågor med hög penetrationsförmåga och mycket kapabla att jonisera atomer och molekyler.

När de utsätts för infraröd strålning absorberar atomer och molekyler den och orsakar att deras termiska vibrationer ökar. På elektriska laddningar som finns i atomer vibrerar också, så denna strålning släpps ut mot andra kroppar.

Det finns inte ens ett ögonblick när vi inte utbyter värme, i form av elektromagnetiska vågor, med kropparna omkring oss. Enligt vad Zero Law of Thermodynamics, detta utbyte inträffar tills tillståndet för termisk balans.

Seockså:Elektromagnetiskt spektrum - de möjliga frekvenserna för elektromagnetiska vågor

svart kroppsstrålning

Järnstångens temperatur kan uppskattas av Stefan-Boltzmann och Wien.

Ett kroppsvart det är ett idealiserat objekt, det vill säga det är ett teoretiskt förslag. Enligt teorin måste en svart kropp vara kan absorbera all strålning som faller på dess yta. När den här kroppen når balanstermisk mellan dess delar kommer den att utfärdas strålningtermisk i samma takt som det absorberar det.

I naturen finns det inga ideala svarta kroppar, men det finns de som är mycket nära denna situation, såsom stjärnor, som kan absorbera all strålning som faller på dem.

Tack vare förklaringarna från viktiga fysiker, såsom JosephStefan och LudwigBoltzmann, idag kan vi direkt relatera den effekt som utstrålas av ytan på svarta kroppar med deras temperatur, precis som termometrar gör. laser, ringde pyrometrar.

Dessutom finns det fysiska lagar, såsom lagen om Wien, som relaterar frekvensen av elektromagnetiska vågor som avges i form av termisk strålning med temperaturen i kroppen som avger dem. Det var genom dessa lagar som vi kunde uppskatta temperaturen och åldern på stjärnor och extremt avlägsna planeter.

Studier av svart kroppsstrålning har gått bortom Stefan-Boltzmann lagar och av lagiWien. På jakt efter en lösning på ett till synes olösligt problem, den tyska fysikern Max Planck föreslog förekomsten av små ljuspaket, fotonerna (som kallades ljuskvantiteter). Under säsong, Planck han kritiserades starkt och hans förslag accepterades inte väl i den akademiska världen. Men 1905 Albert Einstein använde detta argument för att förklara fotoelektrisk effekt, vilket gav honom Nobelpriset i fysik.

Av mig Rafael Helerbrock

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Värmestrålning"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.