Cутність випромінювання
Випромінювання – це один з видів теплопередачі.
Наприклад, за допомогою випромінювання наша планета Земля отримує більшу частину тепла. Земля знаходиться від Сонця на відстані приблизно рівному 15*10 ^ 7 км. Все це простір за межами атмосфери Землі містить дуже розріджений речовина. Тому тепло не може передаватися за рахунок теплопровідності або конвекції.
Випромінювання дослідним шляхом
Розглянемо цей спосіб передачі енергії детальніше, на конкретному прикладі.
Для досвіду нам буде потрібно рідинний манометр. Його за допомогою гумової трубки з’єднуємо з теплоприемником. Тепер якщо піднести до теплоприймачу (але не торкатися його) якесь нагріте до високої температури тіло, то рівень рідини в трубці манометрі, яка з’єднана з теплоприемником понизиться. Це відбудеться за рахунок того, що повітря в теплоприемник нагрівся і почав розширюватися. Нагрівання повітря можна пояснити лише тим, що від нагрітого тіла теплоприймачу передалася енергія.
Так як ми не торкалися теплоприемника нагрітим тілом, а повітря є поганим провідником тепла, то варіант теплопровідності можна відкинути. Так як теплоприемник знаходився поряд з нагрітим тілом, а не над ним, то варіант з конвекцією теж можна виключити.
У даному випадку передача енергії відбулася шляхом випромінювання.
Головною особливістю випромінювання, що відрізняє його від всіх інших видів теплопередачі, є те, що вона може відбуватися навіть у вакуумі.
Випромінювання енергії
Енергію випромінюють усі тіла, які є навколо нас. Деякі сильніше, деякі слабкішим. Чим вище температура тіла, тим більшу енергію це тіло випромінює. Енергія випромінюється тілом, частково поглинається іншими тілами, а частково відбивається.
Різні тіла поглинають енергію по – різному. Наприклад, якщо теплоприемник забарвити з одного боку в білий колір, а з іншого в темний, то при піднесенні нагрітого тіла до темної сторони, то стовпчик рідини знизиться сильніше, ніж, якби ми піднесли це нагріте тіло до світлої сторони. Тобто тіла з темною поверхнею краще поглинають енергію, ніж тіла, у яких поверхня світла. На наступному малюнку продемонстрований цей досвід.
Related posts:
- Що таке теплове випромінювання Ніколи не замислювалися, яким чином сонячне тепло передається на Землю? Навряд чи, розглянуті раніше способи передачі тепла за допомогою конвекції і теплопровідності, працюватимуть в космосі, адже там вакуум, і молекул настільки мало, що передавати енергію вони фізично не можуть. Сонячна енергія досягає Землі завдяки тепловому випромінюванню. Сонце є величезною природного “лампочкою”, розігрітій до температури 6000 […]...
- Характеристики теплового випромінювання Енергія, яку втрачає тіло внаслідок теплового випромінювання, характеризується наступними величинами. Потік випромінювання (Ф) – енергія, що випромінюється за одиницю часу з усієї поверхні тіла. Фактично, це потужність теплового випромінювання. Розмірність потоку випромінювання – [Дж / с = Вт]. Енергетична світність (Re) – енергія теплового випромінювання, що випускається за одиницю часу з одиничною поверхні нагрітого тіла. […]...
- Закон випромінювання абсолютно чорного тіла “Квантова механіка чарівна”, – пише фахівець з квантової теорії Деніель Грінбергер. Квантова механіка, згідно з якою речовина має властивості як хвилі, так і частинки, народилася після новаторських робіт по випромінюванню нагрітих об’єктів. Уявіть спіраль електронагрівача, яка стає спочатку коричневою, а потім, нагріваючись, – червоною. Закон випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ), запропонований німецьким фізиком Максом Планком […]...
- Випромінювання Якщо між тілами знаходиться порожній простір, то ні конвекції, ні теплопровідності між ними бути не може. Проте теплота може передаватися від одного тіла іншому. Приклад тому – передача енергії Сонця на Землю. Такий вид теплопередачі називається випромінюванням. Чорні предмети добре поглинають випромінювання. Тому вони сильніше нагріваються на сонці. Білі та дзеркальні предмети погано поглинають випромінювання. […]...
- Щільність потоку електромагнітного випромінювання Як ми вже знаємо, хвиля характеризується перенесенням енергії. Отже, електромагнітні хвилі теж несуть з собою енергію. Розглянемо деяку поверхню площею S. Покладемо, що через неї електромагнітні хвилі переносять енергію. Щільність потоку електромагнітного випромінювання Лініями позначені напрями поширення електромагнітних хвиль. Лінії, перпендикулярні поверхні, у всіх точках яких коливання відбуваються в однакових фазах, називаються променями. А ці […]...
- Рентгенівське випромінювання Випромінювання в діапазоні довжин хвиль від кількох атомних діаметрів до кількох сотень діаметрів атомного ядра називається рентгенівським. Це випромінювання було відкрито в 1895 р В. Рентгеном (Рентген назвав його Х-променями). У 1901 р В. Рентген першим з фізиків отримав Нобелівську премію за відкриття випромінювання, названого на його честь. Це випромінювання може виникати при гальмуванні будь-якою […]...
- Закони теплового випромінювання Теплове випромінювання. У нагрітих тілах частина внутрішньої енергії речовини може перетворюватися в енергію випромінювання. Тому нагріті тіла є джерелами електромагнітного випромінювання в широкому діапазоні частот. Це випромінювання називають тепловим випромінюванням. Експерименти показують, що теплове випромінювання має безперервний спектр. Це означає, що нагріте тіло випускає деяку кількість енергії випромінювання в будь-якому діапазоні частот або довжин хвиль. […]...
- Випромінювання – коротко З якої причини на нашій Землі тепло? На це питання досить просто відповісти – завдяки Сонцю. Однак, як цей процес пояснюється з точки зору фізики? Навколо нас існує постійне магнітне поле, яке викликане зміною електричного. В результаті цього Землю огортають електромагнітні хвилі. Будь-яка електромагнітна хвиля, незалежно від своєї частоти, має енергію. Однак деякі певні частоти […]...
- Електромагнітне випромінювання: визначення Електромагнітне випромінювання – яке поширюється в просторі обурення (електромагнітні коливання) електричних і магнітних полів. Сукупність всіх електромагнітних хвиль утворює так званий суцільний спектр електромагнітного випромінювання. Електромагнітне випромінювання поділяють згідно частотних діапазонів. По мірі зростання частоти і скорочення довжини хвиль класифікація приймає послідовність: 1 Радіохвилі; 2. Мікрохвилі; 3. Інфрачервоне випромінювання (теплове); 4. Видиме випромінювання (оптичне); 5. […]...
- Випромінювання – реферат Випромінювання, в найзагальнішому вигляді, можна уявити собі як виникнення і поширення хвиль, що приводить до обурення поля. Поширення енергії виражається у вигляді електромагнітного, іонізуючого, гравітаційного випромінювань і випромінювання по Хокингу. Електромагнітні хвилі – це обурення електромагнітного поля. Вони бувають радіохвильовими, інфрачервоними (теплове випромінювання), терагерцовий, ультрафіолетовими, рентгенівськими і видимими (оптичними). Електромагнітна хвиля має властивість поширюватися в […]...
- Інфрачервоне випромінювання Діапазону інфрачервоного випромінювання відповідають довжини хвиль від 1 мм до 7 – 10-7 м. Інфрачервоне випромінювання виникає при прискореному квантовому русі зарядів у молекулах. Це прискорений рух відбувається при обертанні молекули і коливанні її атомів. Наявність інфрачервоних хвиль було встановлено в 1800 р Вільямом Гершелем. В. Гершель випадково виявив, що використовувані ним термометри нагріваються і […]...
- Теплове випромінювання Яким чином Земля отримує енергію від Сонця? Теплопровідність і конвекція виключені: нас розділяє 150000000 кілометрів безповітряного простору. Тут працює третій вид теплопередачі – теплове випромінювання. Випромінювання може поширюватися як в речовині, так і у вакуумі. Як же воно виникає? Виявляється, електричне і магнітне поля тісно пов’язані один з одним і володіють однією чудовою властивістю. Якщо […]...
- Випромінювання Сонця У межах Сонячної системи Сонце – потужне джерело теплового випромінювання, що обумовлює життя на Землі. Сонячне випромінювання має лікувальні властивості (геліотерапія), використовується як засіб загартовування. Воно ж може надавати і негативний вплив на організм (опік, тепловий удар). На кордоні атмосфери спектр Сонця близький до спектру абсолютно чорного тіла. Максимум іспускательной здатності припадає на λ1max = […]...
- Ультрафіолетове випромінювання До ультрафіолетовим променям відносять електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від декількох тисяч до декількох атомних діаметрів (390-10 нм). Це випромінювання було відкрито в 1802 р фізиком І. Ріттером. Ультрафіолетове випромінювання має більшу енергію, ніж видиме світло, тому сонячне випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні стає небезпечним для людського організму. Ультрафіолетове випромінювання, як відомо, щедро посилає нам Сонце. […]...
- Вимушене випромінювання Крім мимовільних (спонтанних) переходів з одного енергетичного рівня на інший, спостерігаються також вимушені (або індуковані) переходи, зумовлені дією на атом падаючого на нього випромінювання. Мимовільні переходи можуть здійснюватися тільки в одному напрямку – з більш високих рівнів на нижчі. Вимушені переходи можуть з однаковою ймовірністю відбуватися як в одному, так і в іншому напрямку. У […]...
- Кількість теплоти – коротко Як ми знаємо, одним із способів зміни внутрішньої енергії є теплопередача (теплообмін). Припустимо, що тіло бере участь у теплообміні з іншими тілами, і при цьому не відбувається механічна робота – ні самим тілом, ні іншими тілами над цим тілом. Якщо в процесі теплообміну внутрішня енергія тіла змінилася на величину AU, то говорять,, що тіло отримало […]...
- Гіпотеза Планка про кванти. Формула Планка Закони електродинаміки і термодинаміки стверджують, що все випромінюють тіла, протягом усього часу випромінюють енергію. Під час випромінювання тіло втрачає свою енергію, а в результаті і температуру. Але так як всі тіла в нагрітому стані випромінюють, то вони повинні були б рано чи пізно досягти абсолютного нуля температур. Однак, цього не відбувається. Саме тому вчені намагалися […]...
- Реліктове випромінювання – що це таке? Реліктове випромінювання це космічний мікрохвильовий фон, невидимий без спеціального обладнання. Відповідно до теорії Великого Вибуху, реліктове випромінювання є затухаючим “відлунням” або “відблиском” цього самого вибуху, що стався 13770000000 років тому. Саме слово реліктовий в перекладі з латині означає “залишковий”. Реліктове випромінювання з’явилося приблизно через 400 000 років після великого вибуху в результаті рекомбінації субатомних частинок. […]...
- Гальмівне випромінювання Вільгельм Конрад Рентген (1845-1923), Нікола Тесла (1856-1943), Арнольд Йоганнес Вільгельм Зоммерфельд (1868-1951) Термін “гальмівне випромінювання”, або Bremsstrahlung (нім.), Відноситься до рентгенівського або іншому електромагнітному випромінюванню, що випускається, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) раптово сповільнюється, реагуючи на сильне електричне поле атомного ядра. Розглянемо рентгенівські промені, що випускаються при бомбардуванні металевої пластинки електронами високих енергій. Б’ючи в […]...
- Особливості лазерного випромінювання Лазерне випромінювання за своїми властивостями значно відрізняється від випромінювання звичайних джерел світла. Відзначимо його характерні особливості. 1. Когерентність. Випромінювання є висококогерентним, що обумовлено властивостями вимушеного випромінювання. При цьому має місце не тільки тимчасова, але і просторова когерентність: різниця фаз у двох точках площини, перпендикулярної напрямку поширення, зберігається постійною (рис. 31.5, а). 2. коллімірованіе. Лазерне випромінювання […]...
- Неіонізуючі поля і випромінювання Поняття “неіонізуючі випромінювання” З курсу фізики добре відомо, що поширення енергії відбувається у вигляді дрібних частинок і хвиль, процес випускання і поширення якої називається випромінюванням. Розрізняють 2 основних види випромінювання по впливу на предмети і живі тканини: Іонізуюче випромінювання. Це потоки елементарних частинок, що утворюються в результаті поділу атомів – радіоактивне випромінювання, альфа, бета, гамма, […]...
- Спектр електромагнітного випромінювання Спектр електромагнітного випромінювання охоплює широкий діапазон частот електромагнітних (ЕМ) хвиль. Ці взаємно перпендикулярні коливання електричного і магнітного полів несуть енергію і можуть поширюватися у вакуумі. Різні ділянки спектра відповідають різним частотам ЕМ хвиль. В порядку зростання частоти (і убування довжини хвилі) ми розрізняємо радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і гамма-випромінювання. […]...
- Реліктове випромінювання Всесвіту Астрономічні спостереження показують, що, крім окремих джерел випромінювання у вигляді зірок і галактик, у Всесвіті є випромінювання, неподілюваний на окремі джерела – фонове випромінювання. Воно спостерігається у всіх діапазонах електромагнітного спектру. В основному фонове випромінювання є сума світіння різних джерел (галактик, квазарів, міжгалактичного газу), настільки далеких, що сучасні засоби астрономічних спостережень поки не можуть розділити […]...
- Що таке реліктове випромінювання? Реліктове випромінювання приходить на Землю з усіх напрямків – це своєрідне “відлуння Великого Вибуху”. Структура фону реліктового випромінювання сформувалася, коли Всесвіту було всього 400 000 років від роду. До того моменту її температура впала нижче 2700 ° і гаряча непрозора плазма стала прозорим для електромагнітного випромінювання газом. З тих пір Всесвіт продовжувала розширюватися і охолоджуватися, […]...
- Гамма-випромінювання Гамма-випромінювання – саме короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль менше 0,1 нм. Воно пов’язане з ядерними процесами, явищами радіоактивного розпаду, що відбуваються з деякими речовинами, як на Землі, так і в космосі. Гамма-промені шкідливі для живих організмів. Земна атмосфера не пропускає космічне гамма-випромінювання. Це забезпечує існування всього живого на Землі. Реєструється гамма-випромінювання детекторами гамма-випромінювання, сцинтиляційними […]...
- Ставлення бактерій до випромінювання Найважливішим природним джерелом випромінювання для Землі є сонячна радіація. Поверхні Землі досягають переважно хвилі довжиною від 300 нм і більше, оскільки більш короткі хвилі затримуються атмосферою. Світло в діапазоні від 300 до 1000 нм, який припадає в основному на видиме світло, робить помітний вплив на життя різних прокариотов, включаючи бактерії – збудників хвороб людини. Випромінювання […]...
- Реліктове випромінювання Реліктове випромінювання (або космічне мікрохвильове фонове випромінювання) – це електромагнітне випромінювання, що наповнює космос. Воно є залишком сліпучого спалаху, з якою під час Великого вибуху 13,7 млрд років тому почалася еволюція нашого Всесвіту. У міру її розширення і остигання збільшувалася довжина хвилі фотонів високих енергій (в рентгенівському і гамма-діапазонах електромагнітного випромінювання), так що зараз це […]...
- Способи зміни внутрішньої енергії: доповідь Внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити в процесі здійснення роботи або шляхом теплопередачі. Якщо взяти монету і потерти її об поверхню столу, то через деякий час можна відчути, що монета нагрілася, отже, зросла її внутрішня енергія. На дотик можна визначити підвищення температури цвяха, що забивається молотком. В цьому випадку механічна енергія молотка перетворюється у внутрішню […]...
- Випромінювання Черенкова Черенковське випромінювання виникає, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) пролітає крізь прозору середу (наприклад, скло або воду) зі швидкістю, що перевищує швидкість світла в цьому середовищі. Один з найбільш звичайних прикладів такого випромінювання дають ядерні реактори, які часто занурені в басейн з охолоджувальною рідиною. Активна зона реактора оточена моторошнуватим синім світінням, викликаним черенковське випромінюванням народжених в […]...
- Випромінювання електромагнітних хвиль У цій главі вивчається випромінювання електромагнітних хвиль на прикладі задачі визначення електромагнітного поля, що виникає при нерівномірному русі електричного заряду. Завдання вирішується виходячи з уявлення про те, що електромагнітні поля, що виникають при русі заряду повинні мати хвильовий характер. Найбільш просто в цьому випадку можна знайти магнітне поле електромагнітної хвилі на відстані від рухомого заряду, […]...
- Способи зміни внутрішньої енергії Виникає питання, як визначити внутрішню енергію тіла. Це завдання можна вирішити лише для найпростіших макроскопічних систем, і дещо пізніше ви навчитеся це робити. У більшості ж випадків розрахувати внутрішню енергію системи неможливо, так як для цього треба було б знати енергію руху і взаємодії кожної молекули. Згадайте, при вивченні теореми про зміну кінетичної енергії зазначалося, […]...
- Що таке радіоактивне випромінювання (Радіація)? Електричний струм, що приводить у рух машини і породжує електромагнетизм, – це тільки один з тих видів енергії, які базуються на електричних властивостях атомів. Іншим є радіоактивне випромінювання – енергія, що вивільняється при розпаді атомного ядра. Атоми складаються з негативно заряджених електронів, позитивно заряджених протонів, і нейтральних частинок, що називаються нейтронами. Невидимі сили неймовірною мощі, […]...
- Внутрішня енергія тіла Молекули, з яких складається тіло, постійно здійснюють безладне тепловий рух. Вони рухаються відносно один одного, обертаються, здійснюють коливальні рухи (подібно пружинам). Існує кінетична енергія такого руху, а також потенційна енергія коливань молекул. Крім того, існує потенційна енергія взаємодії молекул між собою (за рахунок сил тяжіння і відштовхування). Сума всіх цих енергій і становить внутрішню енергію […]...
- Механічна енергія і сила тертя Тіло, отримавши поштовх, рухається вгору, проти сили тяжіння. При цьому його кінетична енергія зменшується. Досягнувши верхньої точки траєкторії, тіло на мить зупиняється і починає зворотний шлях вниз. Але ось інший приклад. Тіло лежить на горизонтальній негладкою поверхні. Отримавши поштовх, воно починає рухатися. Через дії сили тертя кінетична енергія тіла зменшується. Пройшовши деяку відстань, тіло зупиняється, […]...
- Порівняйте внутрішню енергію з механічною Взагалі, енергія – це поняття, яке характеризує здатність тіла або системи взаємодіючих тіл здійснювати роботу. Механічна енергія тіла – це сума кінетичної і потенційної енергій тіла. Кінетична енергія тіла визначається його рухом, а потенційна – взаємодією з іншими тілами. Внутрішня енергія тіла – це сума 1) кінетичної енергії хаотичного руху частинок (молекул, атомів, іонів), з […]...
- Закон Віна (формула) Закон Віна – залежність, що визначає довжину хвилі при випромінюванні енергії абсолютно чорним тілом. Була виведена німецьким фізиком, нобелівським лауреатом Вільгельмом Віном в 1893 році. Закон Віна: довжина хвилі, на якій абсолютно чорне тіло випромінює найбільшу кількість енергії, обернено пропорційна до температури тіла Де До – коефіцієнт пропорційності або постійна закону Віна. До=0,289 див. Абсолютно […]...
- Принцип дії теплових двигунів Тепловий двигун – це пристрій, що перетворює внутрішню енергію палива в механічну енергію. Відповідно до другого початку термодинаміки, тепловий двигун може безперервно здійснювати періодично повторювану механічну роботу за рахунок охолодження оточуючих тіл, якщо він не тільки отримує теплоту від більш гарячого тіла (нагрівача), але при цьому віддає теплоту менш нагрітому тілу (холодильника). Отже, на здійснення […]...
- Кількість теплоти: доповідь Мірою зміни внутрішньої енергії в процесі теплопередачі є кількість теплоти. Кількість теплоти позначається буквою Q, одиниця кількості теплоти – джоуль. Кількість теплоти Q, отримане або віддане тілом масою т в процесі теплопередачі, розраховується за формулою: Q = cm (T2 – T1), Де c – питома теплоємність речовини, T2 – початкова температура тіла, T1 – кінцева […]...
- Синхротронне випромінювання: поняття, основи, принцип Спектр синхротронного випромінювання не так уже й великий. Тобто вона може бути розділена лише на кілька видів. Якщо частка нерелятивістська, то таке випромінювання називається циклотронної емісією. Якщо, з іншого боку, частинки є релятивістськими за своєю суттю, то випромінювання, отримані в результаті їхньої взаємодії, іноді називаються ультрарелятивістських. Синхронне випромінювання може бути досягнуто або штучно (в синхротронах […]...
- Теплопровідність тіл. Конвекція та випромінювання Всі неживі тіла здатні передавати тепло від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих, тобто вони володіють теплопровідністю. Найбільша теплопровідність властива, як правило, твердим тілам, а газоподібні та рідкі тіла – погані провідники тепла. У високій теплопровідності твердих тіл і низької теплопровідності рідин можна переконатися при проведенні дослідів (рис. 23, 24). При внесенні в полум’я […]...