Ποια είναι η σχέση μεταξύ θερμότητας και υπέρυθρης ακτινοβολίας;
* Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Καταλαμβάνει ένα συγκεκριμένο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, με μήκη κύματος μακρύτερα από το ορατό φως αλλά μικρότερο από τα μικροκύματα.
* Η θερμότητα είναι μια μορφή μεταφοράς ενέργειας. Ρέει από θερμότερα αντικείμενα σε ψυχρότερα αντικείμενα.
* Η υπέρυθρη ακτινοβολία μεταφέρει θερμική ενέργεια. Όταν ένα αντικείμενο απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία, τα μόρια του κινούνται ταχύτερα, αυξάνοντας την εσωτερική ενέργεια του αντικειμένου, την οποία αντιλαμβανόμαστε ως θερμότητα. Αντίθετα, όταν ένα αντικείμενο εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, χάνει θερμική ενέργεια.
Εδώ είναι μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο δουλεύουν μαζί:
* Αντικείμενα σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πάνω από την απόλυτη μηδενική εκπομπή υπέρυθρη ακτινοβολία. Όσο πιο ζεστό είναι το αντικείμενο, τόσο πιο έντονη είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπει.
* Τα αντικείμενα μπορούν επίσης να απορροφήσουν την υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτή η απορρόφηση αναγκάζει το αντικείμενο να ζεσταθεί.
* Η ποσότητα της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται ή απορροφάται από ένα αντικείμενο εξαρτάται από τις ιδιότητες του υλικού (εκπομπή και απορροφητικότητα), επιφάνεια και θερμοκρασία.
Παραδείγματα:
* Ο ήλιος εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία θερμαίνει τη γη.
* Ένα ζεστό σθεναρό εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, την οποία αισθάνεστε ως θερμότητα στο χέρι σας.
* Οι κάμερες νυχτερινής όρασης ανιχνεύουν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από αντικείμενα, ακόμη και στο σκοτάδι.
Συνοπτικά:
* Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ένας φορέας θερμικής ενέργειας.
* Η ένταση της υπέρυθρης ακτινοβολίας σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία.
* Τόσο η εκπομπή όσο και η απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας συμβάλλουν στη μεταφορά θερμότητας.
