Τι συμβαίνει με το φως που εκπέμπεται από ένα θερμαινόμενο λαμπερό αντικείμενο καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία;

Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία ενός θερμαινόμενου λαμπερού αντικειμένου, συμβαίνουν οι ακόλουθες αλλαγές στο φως που εκπέμπει:

* Η ένταση αυξάνεται: Το αντικείμενο εκπέμπει περισσότερο φως συνολικά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα πράγματα φαίνονται πιο φωτεινά καθώς ζεσταίνουν.

* Το μέγιστο μήκος κύματος μετατοπίζεται προς μικρότερα μήκη κύματος: Αυτό σημαίνει ότι το χρώμα του φωτός αλλάζει. Το αντικείμενο θα φαίνεται να είναι ένα διαφορετικό χρώμα, προχωρά από κόκκινο σε πορτοκαλί, κίτρινο, λευκό και τελικά μπλε, καθώς γίνεται πιο ζεστό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ενέργεια των εκπεμπόμενων φωτόνων αυξάνεται με τη θερμοκρασία.

* Η φασματική κατανομή διευρύνεται: Το εύρος των εκπεμπόμενων μήκους κύματος γίνεται ευρύτερη. Αυτό σημαίνει ότι το αντικείμενο θα εκπέμπει φως με ένα ευρύτερο φάσμα χρωμάτων, παρόλο που το μέγιστο μήκος κύματος έχει μετατοπιστεί.

Ακολουθεί μια κατανομή αυτού του φαινομένου:

* ακτινοβολία μαύρου σώματος: Όλα τα αντικείμενα σε μη μηδενική θερμοκρασία εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Αυτή η ακτινοβολία ονομάζεται ακτινοβολία μαύρου σώματος και το φάσμα του (κατανομή των μήκους κύματος) εξαρτάται αποκλειστικά από τη θερμοκρασία του αντικειμένου.

* Νόμος περί μετατόπισης του Wien: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι το μέγιστο μήκος κύματος της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη θερμοκρασία του αντικειμένου. Αυτό εξηγεί γιατί τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερο μπλε φως (μικρότερα μήκη κύματος) και τα πιο δροσερά αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερο κόκκινο φως (μεγαλύτερα μήκη κύματος).

* Νόμος Stefan-Boltzmann: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη συνολική ενέργεια που εκπέμπεται ανά μονάδα επιφάνειας ενός μαύρου σώματος ως συνάρτηση της θερμοκρασίας του. Δείχνει ότι η εκπομπή ενέργειας αυξάνεται δραστικά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Συνοπτικά, καθώς ένα θερμαινόμενο λαμπερό αντικείμενο είναι πιο ζεστό, εκπέμπει περισσότερο φως, το μέγιστο μήκος κύματος του μετατοπίζεται σε μικρότερα μήκη κύματος (που σημαίνει ότι φαίνεται να αλλάζει το χρώμα) και το εκπεμπόμενο φάσμα του διευρύνεται.