+
Temperaturstrålning (Impuls2 s.235-240)

Temperaturstrålning (Impuls2 s.235-240)

Author: Håkan Nygård
See More
Try a College Course Free

Sophia’s self-paced online courses are a great way to save time and money as you earn credits eligible for transfer to over 2,000 colleges and universities.*

Begin Free Trial
No credit card required

25 Sophia partners guarantee credit transfer.

221 Institutions have accepted or given pre-approval for credit transfer.

* The American Council on Education's College Credit Recommendation Service (ACE Credit®) has evaluated and recommended college credit for 20 of Sophia’s online courses. More than 2,000 colleges and universities consider ACE CREDIT recommendations in determining the applicability to their course and degree programs.

Tutorial

Temperaturstrålning (värmestrålning)

Alla föremål/kroppar/allt levande sänder ut värmestrålning = temperaturstrålning om de är varma (över 0 K). Om vi inte sände ut värmestrålningen skulle vi bli varmare och varmare. Ofta är den utsända värmestrålningen osynlig men om föremålet upphettas kan strålningen bli synlig. Jämför t.e.x. med en järnspik som du värmer upp. Från början kan du bara känna att  den utstrålar värme men efter ett tag börjar den glöda i rött.__________________________________________________________

För att studera denna värmestrålning är det enklast att studera en kropp som är helt svart, en så kallad "svart kropp". Det är ett föremål som absorberar all infallande strålning och som inte reflekterar någon strålning. Eftersom föremålet inte reflekterar några våglängder blir det enklare att undersöka vilka våglängder värmestrålningen består av.________________________________________________________________

OBS!    Svarta kroppar är bara svarta om de är kalla. När de blir varma kan värmestrålningen bli synlig. Då sänder den svarta kroppen ut våglängder som vi kan se, t.ex. rött ljus, t.e.x. solen är en svart kropp. 

____________________________________________________________________________

 

 

Se nu på filmen om strålning från en svart kropp = black body radiation.

Strålning från ett svart föremål, en svart kropp

Svartkroppsstrålning

I simuleringen nedan kan du se hur strålningen från en svart kropp varierar med temperaturen.

Följ länken:

 

http://phet.colorado.edu/sims/blackbody-spectrum/blackbody-spectrum_en.html

Slutsatser från simuleringen

-  När föremålet/kroppen är kall sänds inga synliga våglängder ut.

________________________________________________________________________________

 

- När temperaturen stiger förskjuts toppen av kurvan åt vänster, d.v.s. fler synliga våglängder (färger) sänds ut - först rött, orange, gul, ....

______________________________________________________________________________

 

​- Vid höga temperaturer sänds alla olika färger ut - d.v.s. föremålet glöder med vitt ljus.

______________________________________________________________________________

I boken finns tre formler som beskriver kurvans utseende - vilka?

 

1) emittans =...

2) Stefan-Boltzmanns lag =...

3) Wiens förskjutningslag = ...

 

Kurvan förklarades av Max Planck år 1900

År 1900 lyckades Max Planck förklara kurvans utseende. Han antog att ljus består av små enegiknippen / energipaket / energikvanta / fotoner och med hjälp av detta antagande lyckdes han ställa upp en formel för kurvan = Plancks strålningsslag - se läroboken.

Nu var kvantfysiken född och Albert Einstien fortsatte i Plancks fotspår.

Gör nu quizen - ta hjälp av läroboken.