Rovnice intenzity záření: vyčerpávající pohledy

V tomto článku uvidíme různé faktory, na kterých závisí intenzita záření a jaká je intenzita rovnice záření.

Intenzita záření je výkon vyzařovaný z předmětu, na který dopadají světelné vlny pod určitým úhlem. Energie vyzařovaná z jednotky plochy objektu závisí na jeho míře emisivity, teplotě objektu a jeho rozměrech.

Rovnice intenzity záření a prostorového úhlu

Intenzita záření je energie vyzařovaná ze systému na jednotku plochy tvořící prostorový úhel záření. Tedy dáno rovnicí,

I=E/AXNUMX

Kde já jsem intenzita,

A je oblast,

E je vyzařovaná energie,

θ je prostorový úhel

Když měříme úhel ve třech rozměrech, nazýváme to prostorový úhel a měří se ve steradiánech.

obrázek 56
Kužel měřený ve steradiánu

Oblast pokrytá kuželem svírajícím úhel 'θ' je A=θr2. Vyzařované vlny pod úhlem 'θ' jsou emitovány v této oblasti 'A'.

Přečtěte si více o Příklady přenosu tepla zářením: Kritická fakta.

Závisí intenzita záření na emisivitě?

Emisivita objektu závisí na intenzitě dopadajících vln na objekt, rozměrech, složení a barvě.

Intenzita záření závisí na emisivitě objektu. Tmavě zbarvené objekty vyzařují velmi málo záření ve srovnání s jasně barevnými objekty. Intenzita záření bude tedy větší v případě jasných barevných objektů.

Závisí intenzita záření na teplotě?

Intenzita záření závisí na intenzitě dopadajících vln a úhlu, pod kterým tyto vlny dopadají.

Je-li teplota systému vysoká, pak je vyzařování ze systému více. Intenzita světla bude zodpovědná za nárůst teploty systému, protože se zvýší hbitost molekul a tím i eskalace intenzity záření.

Síla záření je přímo úměrná čtvrté mocnině teploty podle vzorce,

P = ɛ Σ AT4

Kde P je síla záření

ɛ je emisivita objektu

Σ=5.67* 10-8 W / m2K4 je Stefanova konstanta

A je oblast

T je teplota

S rostoucí teplotou systému roste i intenzita záření systému.

Přečtěte si více o Jak se teplo přenáší sáláním: Vyčerpávající vysvětlení.

Závisí intenzita záření na vlnové délce?

Záření s vysokou intenzitou se v podstatě skládá z vln s vysokou frekvence a energie.

Jak frekvence lomených vln klesá při předávání energie do systému, emitované vlny mají dlouhou vlnovou délku a tedy menší intenzitu.

Pokud vezmeme v úvahu vlnovou délku vyzařovaných vln, pak můžeme vztah mezi intenzitou a vlnovou délkou napsat rovnicí,

I=E/A λθ

kde λ je vlnová délka

Vlnová délka vln emitovaných systémem je vždy menší než vlnová délka dopadajících vln, které systém absorbuje. Je to proto, že energie dopadajícího světla se snižuje vstupem do hustšího média a energie je absorbována systémem a přeměňuje ji na tepelnou energii, čímž se zvyšuje teplota systému.

Přečtěte si více o Co je difúzní odraz záření: Detailní pohled.

Graf intenzity záření v/s vlnová délka

Intenzita vlny bude větší, pokud je vlnová délka malá, a když se vlnová délka zvětší, intenzita se sníží. Pokud je vlnová délka větší, frekvence záření je velmi menší.

Zde je graf intenzity v/s vlnové délky záření vynesený při různých teplotách.

rovnice intenzity záření
Graf intenzity v/s vlnová délka

Výše uvedený graf jasně ukazuje, že s rostoucí teplotou systému roste i intenzita emitovaného záření.

Intenzita záření je spíše ve viditelných spektrech, protože sluneční světlo vstupující do zemské atmosféry má větší intenzitu, která se absorbuje v objektu. Po vyzařování je intenzita vyzařovaných vln velmi menší, protože emitované vlny mají vyšší vlnovou délku.

Přečtěte si více o Intenzita záření.

Závisí intenzita záření na vzdálenosti?

Pokud je objekt blíže zdroji, bude záření dopadající na objekt více.

Světelných paprsků přijímaných objektem v blízkosti zdroje je více, ale jak se objekt vzdaluje od zdroje, intenzita světla přijímaného objektem klesá.

Když je objekt blíže ke zdroji, odkud světlo dopadá na objekt, pak záření přijaté na jednotku plochy objektu je více. Jak zvětšujeme vzdálenost od zdroje a objektu, plocha pokrytá paprsky emitovanými ze zdroje se zvětšuje, ale záření přijaté na jednotku plochy je menší, čímž se snižuje intenzita světla.

Graf intenzity záření v/s vzdálenost

Zde je graf vykreslený pro změnu intenzity záření pozorovaného zvětšováním mezery mezi světelným zdrojem a svítícím objektem.

rovnice intenzity záření
Graf intenzity v/s Vzdálenost

Jak intenzita světla klesá s rozšiřováním vzdálenosti od zdroje, graf intenzity v/s vzdálenost ukazuje mírně exponenciální křivku.

Intenzita světla závisí na tom, kolik světla dopadá na objekt. Je ekvivalentní jasu. Pokud je intenzita světla větší, pak bude jas větší, a pokud je menší, pak budeme mít za zdroj světla.

Frekvence kladených otázek

Má světlo odražené od vody stejnou intenzitu jako světlo dopadající?

Vlnová délka emitovaného záření je více ve srovnání s dopadajícími vlnami.

Když foton světla dopadá na objekt, energie fotonu je absorbována systémem, díky čemuž se intenzita záření snižuje.

Proč je intenzita infračerveného záření menší než intenzita viditelného světla?

Intenzita záření závisí na energii fotonu neseného vlnou a její frekvenci.

Když je viditelný paprsek absorbován jakýmkoli předmětem, vyzařované vlny z objektu mají větší vlnovou délku ve srovnání s viditelným světlem, takže intenzita IR je menší než viditelné světlo.

Jak závisí intenzita na ploše objektu?

Projekt intenzita je nepřímo úměrná oblasti objektu.

Čím menší je plocha objektu, tím menší bude jeho kapacita absorbovat záření, díky čemuž bude vyzařovat záření rychleji, než bude objekt větší, naopak intenzita vyzařovaného záření bude větší.

Jak závisí intenzita na energii záření?

Pokud je intenzita dopadajícího světla větší, pak je evidentní, že energie spojená s fotonem je vysoká.

Intenzita je přímo úměrná energii záření. Při dopadu je tato energie přenášena na objekt, na který dopadá, takže emitované záření má menší energii a je vyzařováno na nižších frekvencích.

Také čtení:

Zanechat komentář