Zināšanas

Home/Zināšanas/Informācija

Kā mikroviļņu krāsns uzsilda ēdienu, lai gan tas neizdala termisko starojumu?

Termisko starojumu ražo mikroviļņu krāsns, lai uzsildītu pārtiku. Termiskais starojums ietver mikroviļņu starojumu. Kādu iemeslu dēļ pirmsskolas pasniedzēji un mācību grāmatas kļūdaini uzskata, ka siltuma starojums un infrasarkanais starojums ir viens un tas pats. Elektromagnētiskais spektrs ietver radioviļņus, mikroviļņus, infrasarkanos viļņus, redzamo gaismu, ultravioleto gaismu, rentgenstarus un gamma starus, kas visi nes enerģiju. Visas starojuma frekvences var būt termiskais starojums, jo tās visas izraisa priekšmeta, ar kuru viņi saskaras, uzkaršanu. Terminu "termiskais starojums" fiziķi lieto, lai aprakstītu starojumu, kas var uzkarsēt priekšmetu, kad tas saskaras ar to. Vai arī tie attiecas uz plašu frekvenču diapazonu ar īpašu formu, kas mainās atkarībā no emitētāja temperatūras.

 

2000 K termiskais spektrs
Šajā grafikā parādīts termiskā starojuma frekvenču spektrs, ko izstaro 2000 K temperatūras melnā ķermeņa objekts. Pat ja infrasarkanais frekvenču diapazons veido lielāko daļu termiskā starojuma, daļa siltuma starojuma izpaužas arī kā mikroviļņi, redzamā gaisma un ultravioletais starojums. Lai padarītu līknes interpretāciju vienkāršāku, ņemiet vērā, ka gan frekvences ass, gan jaudas ass ir attēlotas logaritmiskās skalās. Attēls publiski pieejams, autors Kristofers S. Bērds.

info-602-287

Kvēlojošās vielas izstarotā starojuma spektra maksimums palielinās līdz augstākām frekvencēm, jo ​​karstāks ir ķermenis. Tādējādi astronomi var aprēķināt zvaigznes temperatūru, novērojot dažādu frekvenču relatīvo spilgtumu tās gaismā. Šajā kontekstā termins "termiskais" attiecas uz saistību starp starojuma avota temperatūru un tā spektrālo formu. No otras puses, "netermiskais starojums" attiecas uz gaismu, kas nav saistīta ar avota temperatūru. Piemēram, atšķirībā no apsildāma kvēldiega lāzeri gaismas radīšanai izmanto citu procesu. Rezultātā lāzera gaisma nav termiskais starojums un nav atkarīgs no lāzera temperatūras. Tomēr lāzera gaisma turpina nest enerģiju un spēj uzsildīt tuvumā esošās lietas. Ja, kā to dara daudzi pirmsskolas skolotāji, jūs definējat "termisko starojumu" kā starojumu, kas nodod enerģiju un silda objektus, tad uz visu starojumu neatkarīgi no frekvences vai spektrālās struktūras attiecas šī definīcija. Izmantojot elektromagnētisko starojumu, mikroviļņu krāsns silda zupu tieši tādā pašā veidā kā ugunskurs silda kemperus. Iespējams, tāpēc, ka dzīvu cilvēku ķermeņi atrodas temperatūrā, kurā to termiskā starojuma maksimums ir infrasarkanajā, pastāv maldīgs priekšstats, ka tikai infrasarkanais starojums ir termisks. Karavīrs valkā infrasarkanās brilles, lai naktī pamanītu cilvēkus. Tomēr saules siltuma starojums sasniedz maksimumu redzamās gaismas frekvenču diapazonā un ir tikpat karsts. Patiesībā atmosfēra absorbē lielāko daļu saules gaismas infrasarkanā spektra, neļaujot tai sasniegt cilvēkus uz virsmas. Neskatoties uz to, ka infrasarkanais starojums ir ļoti mazs, saules gaismai ir maz problēmu, kas mūs sasilda, un tās spektrālā struktūra ir saistīta ar saules siltumu.