Ποιοι είναι οι παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η ποσότητα θερμότητας που ακτινοβολείται από ένα σώμα;
1. Θερμοκρασία (t): Ο σημαντικότερος παράγοντας. Όσο πιο ζεστό είναι το αντικείμενο, τόσο περισσότερη θερμότητα ακτινοβολεί. Αυτή η σχέση περιγράφεται από τον νόμο Stefan-Boltzmann:
* q =σ.
όπου:
* Q είναι η συνολική ενέργεια που ακτινοβολείται ανά μονάδα χρόνου (ισχύς)
* σ είναι η σταθερά Stefan-Boltzmann (5.67 x 10⁻⁸ w/m²k⁴)
* A είναι η επιφάνεια του αντικειμένου
* T είναι η απόλυτη θερμοκρασία στο Kelvin
2. Επιφάνεια (α): Μια μεγαλύτερη επιφάνεια ακτινοβολεί περισσότερη θερμότητα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα λεπτό, επίπεδο αντικείμενο θα κρυώσει γρηγορότερα από ένα παχύ, στρογγυλό αντικείμενο του ίδιου υλικού και θερμοκρασίας.
3. Εκπομπή (ε): Αυτό αντιπροσωπεύει πόσο αποτελεσματικά μια επιφάνεια ακτινοβολεί θερμότητα. Ένα τέλειο μαύρο σώμα (ε =1) ακτινοβολεί τη μέγιστη ποσότητα θερμότητας, ενώ ένας τέλειος ανακλαστήρας (ε =0) δεν ακτινοβολεί θερμότητα. Τα περισσότερα πραγματικά αντικείμενα έχουν εκπομπές μεταξύ 0 και 1.
4. Μήκος κύματος ακτινοβολίας: Τα αντικείμενα ακτινοβολούν θερμότητα σε διάφορα μήκη κύματος, με το μέγιστο μήκος κύματος να εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Αυτό εξηγείται από τον νόμο περί μετατόπισης του Wien. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε μικρότερα μήκη κύματος (π.χ. ορατό φως), ενώ οι χαμηλότερες θερμοκρασίες εκπέμπουν μεγαλύτερα μήκη κύματος (π.χ. υπέρυθρη ακτινοβολία).
5. Ιδιότητες υλικού: Το συγκεκριμένο υλικό του αντικειμένου επηρεάζει την εκπομπή και τη θερμική αγωγιμότητά του, επηρεάζοντας το πόση θερμότητα παράγεται και πόσο γρήγορα μεταφέρεται στην επιφάνεια για ακτινοβολία.
Συνοπτικά:
* υψηλότερη θερμοκρασία οδηγεί σε πιο ακτινοβολημένη θερμότητα.
* μεγαλύτερη επιφάνεια οδηγεί σε πιο ακτινοβολημένη θερμότητα.
* Υψηλότερη εκπομπή οδηγεί σε πιο ακτινοβολημένη θερμότητα.
* Μήκος κύματος ακτινοβολίας καθορίζεται από τη θερμοκρασία.
* Ιδιότητες υλικού επηρεάζουν την εκπομπή και τη μεταφορά θερμότητας, επηρεάζοντας έμμεσα την ακτινοβολία.
