Erradiazio termiko

Erradiazioa termikoa, gorpu guztiak askatzen duen energiari deritzo. Energia honen garraiatzailea uhin elektromagnetikoak dira, uhin hauek partikula kargatuen bibrazioaren eraginez gertatzen dira. Erradiatzen duen gorpuan, beste gorpungandik hartzen duen energia eta askatzen duen energia berdintzen egiten bada, energia oreka bat dagoela esango da. Kasu honetan gorpuak beste gorpuengandik isolaturik egon beharko dira oreka perfektu bat egoteko eta tenperatura jakin bat izango du. Erradiazio termikoaren espektroa izaera jarraia du eta uhinaren luzera X-izpien eta irrati uhinen hartekoa izan daiteke. Banaketa hau, gorputz igorlearen araberakoa da.

Erradiazio termikoa metalgintzan ikus daiteke.

Tenperatura baxuetan

Tenperatura baxuetan (300 Â°C artean) erradiazio infragorri nagusi da eta uhinaren luzera 800 eta 4000nm artean dago, gizakiaren begiarentzan ikusezina.

Tenperatura altuetan

Tenperatura altuetan (800 Â°C baino gehiago) espektroan uhin motzagoak aurki ditzakete(400 ÷ 800nm) espektro ultramoreari dagokienak. 800 Â°C-tara gorpua energia aski ematen du erradiazioa gorria ikusteko. 1000 Â°C-tara ostera, erradiazioa kolore zuria artzen du. Erradiazio termikoan argi izpietako lege berdinak erabiltzen dira, hau da, erreflexioaren legea.

Erradiaziaren indarra

Planck-en legea esaten duenez, erradiazio termikoare indarra gorputz beltzeekiko frekuentzia-ren unitatekin neurtzen da:

$u(\nu ,T)={\frac {2h\nu ^{3}}{c^{2}}}\cdot {\frac {1}{e^{h\nu /k_{B}T}-1}}$

edo

$u(\lambda ,T)={\frac {\beta }{\lambda ^{5}}}\cdot {\frac {1}{e^{hc/k_{B}T\lambda }-1}}$

$\beta$ kostantea da.

Formula hau, kalkulatzen du energiaren banaketa espektrala matematikaren bidez.

proportzioaren konstantea $\sigma$, Stefan–Boltzmann konstanteadenean $A$ radiazioaren azalera da.

Halaber, uhin luzera $\lambda \,$,denean, igorritako intentzitatea handiagoa da, eta Wienen Legea adierazten du:

$\lambda _{max}={\frac {b}{T}}$

Gorputz beltzak ez diren azalerentzat, emizio faktorea kontzideratzen da $\epsilon (\upsilon )$. Faktore honek multiplikatzen da radiazioaren espektroarekin. Konstantea lortzen bada, energiaren emisioaren erresultantea idatzi daiteke $\epsilon$ faktorea izango bazuen bezala:

$P=\epsilon \cdot \sigma \cdot A\cdot T^{4}$

Teoria honek, gorputz beltz batek baine frekuentzia gutxiagokin, "gorputz grisa" deritzo.

Konstanteak

Hauek dira ekuazioetan erabilitako konstanteak:

$h\,$	Planck-en konstantea	6.626 0693(11)×10−34 J·s = 4.135 667 43(35)×10−15 eV·s
$b\,$	Wien-en mugimenduaren konstantea	2.897 7685(51)×10−3 m·K
$k_{B}\,$	Boltzmann konstantea	1.380 6505(24)×10−23 J·K−1 = 8.617 343(15)×10−5 eV·K−1
$\sigma \,$	Stefan–Boltzmann konstantea	5.670 400(40)×10−8 W·m−2·K−4
$c\,$	argiaren abiadura	299,792,458 m·s−1

Bariableak

Hauek dira bariableen baloreak:

$T\,$	tenperatura absolutoa	Tenperatura altuetan kelvin (e.g. Lurraren tenperatura = 288 K)
$A\,$	Azalera	Acuboid = 2ab + 2bc + 2ac; Acylinder = 2π·r(h + r); Asphere = 4π·r2

Ikus, gainera

• Energia termikoa
• Termodinamika
• Tenperatura

Kanpoko loturak

• (Gaztelaniaz) bibvirtual fisikaIII