열 방사선의 기초: 에너지가 방출되고 흡수되는 방법

열 방사선은 에너지가 방출되고 물질에 의해 흡수되는 방법을 이해하는 중요한 역할을 하는 물리학에 있는 근본적인 개념입니다. 그것은 전자파의 모양에 있는 에너지를 방출하는 모든 목표에 의하여 과정, 주로 적외선 스펙트럼에서 방출합니다. 이 문서는 그것의 원리, 법 및 신청을 포함하여 열 방사선의 기초로, delve할 것입니다.

열 방사선이란?

열 방사선은 절대적인 0 보다는 더 중대한 온도가 있는 모든 사정에서 전자기 파의 방출입니다. 열 이동을 위한 매체를 요구하는 전도성과 convection와는 달리, 열 방사선은 진공에서 일어날 수 있습니다. 방출된 에너지는 물자 내의 위탁한 입자의 열 동의 때문에 입니다.

전자기 레이디네이션의 자연

전자기 방사선은 우주를 통해 전파를 전파하고 자기 분야의 파도로 이루어져 있습니다. 이 파도는 역방향적으로 관련되는 파장과 빈도에 의해 특징일 수 있습니다. 전자기 방사선의 스펙트럼은 다음을 포함합니다:

라디오 파
전자 레인지
적외선 방사선
눈에 보이는 빛
자외선 방사선
X-rays의 특징
Gamma 레이

Blackbody 레이디션

블랙 바디는 발현의 주파수 또는 각도에 관계없이 모든 사건 방사선을 흡수하는 이상적인 물리적 객체입니다. 또한 온도에 따라만 달려있는 특성 스펙트럼에 방사선을 방출합니다. 블랙 바디 방사선의 개념은 열 방사선을 이해하는 데 필수적입니다.

Planck의 법

Planck의 법은 주어진 온도에서 열 평형에 있는 blackbody에 의해 방출된 전자기 방사선의 스펙트럼 조밀도를 설명합니다. 그것은 온도 증가로 더 짧은 파장을 향한 온도와 교대를 증가시키는 방사선의 강렬이 보여줍니다.

Stefan-Boltzmann 법률

Stefan-Boltzmann 법은 검은 몸의 단위 표면 당 전체 에너지가 절대 온도의 네 번째 힘에 비례한다는 것을 주장한다. 수학적으로, 그것은 다음과 같이 표현된다 :

J = σT4 (으)로

J는 단위 지역에 의하여 빛난 총 에너지인, σ는 Stefan-Boltzmann 일정하, T는 Kelvin에 있는 절대적인 온도입니다.

방사성 및 압도

Emissivity는 효과적으로 까만 몸과 비교된 열 방사선을 방출하는 방법의 측정입니다. 그것은 0에서 1개까지 배열합니다, 어디에서 1는 완벽한 방출을 나타냅니다. 흡수는 방사선의 흡수를 위해 유사하게 정의됩니다. Kirchhoff의 법에 따르면, 열 equilibrium에, 몸의 이형성은 그것의 absorptivity를 동등합니다.

열 방사성의 응용

열 방사선은 과학 및 공학 분야에서 수많은 응용 프로그램을 보유하고 있습니다.

열 화상 및 적외선 카메라
기후 모델링 및 기상학
건물 에너지 효율
산업 공정의 열전사
Astrophysics 및 별 공부