Πώς επηρεάζει το φως τη θερμοκρασία ενός αντικειμένου;
1. Απορρόφηση:
* Η φωτεινή ενέργεια που απορροφάται από ένα αντικείμενο αυξάνει τη θερμοκρασία του. Τα πιο σκούρα αντικείμενα απορροφούν περισσότερο φως και επομένως θερμαίνονται ταχύτερα από τα ελαφρύτερα αντικείμενα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μαύρο αυτοκίνητο γίνεται πολύ πιο ζεστό στον ήλιο από ένα λευκό αυτοκίνητο.
* Διαφορετικά μήκη κύματος φωτός απορροφώνται διαφορετικά από διαφορετικά υλικά. Για παράδειγμα, το γυαλί είναι διαφανές σε ορατό φως, αλλά απορροφά πολλή υπέρυθρη ακτινοβολία (θερμότητα). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα θερμοκήπια παραμένουν ζεστά.
2. Προβληματισμός:
* Το φως που αντικατοπτρίζεται δεν συμβάλλει στη θέρμανση του αντικειμένου. Οι λαμπερές επιφάνειες αντικατοπτρίζουν περισσότερο φως, ενώ οι θαμπό επιφάνειες απορροφούν περισσότερο φως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα λευκά ρούχα είναι πιο δροσερά από τα μαύρα ρούχα στον ήλιο.
* Η γωνία εμφάνισης φωτός επηρεάζει επίσης τον προβληματισμό. Μια επιφάνεια που γωνίζεται μακριά από τον ήλιο θα αντικατοπτρίζει περισσότερο φως από μια επιφάνεια που βλέπει στον ήλιο απευθείας.
3. Εκπομπή:
* Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, συμπεριλαμβανομένης της υπέρυθρης ακτινοβολίας (θερμότητα). Το θερμότερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία εκπέμπει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αισθανόμαστε θερμότητα από ένα δοχείο ή τζάκι.
* Η ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο εξαρτάται από τις ιδιότητες θερμοκρασίας και επιφάνειας. Οι σκοτεινές, τραχύ επιφάνειες εκπέμπουν περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία από το φως, τις ομαλές επιφάνειες.
Συνοπτικά:
* Το φως που απορροφάται από ένα αντικείμενο αυξάνει τη θερμοκρασία του.
* Το φως που αντικατοπτρίζεται από ένα αντικείμενο δεν συμβάλλει στη θέρμανση.
* Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία (θερμότητα) και η ποσότητα ακτινοβολίας εξαρτάται από τις ιδιότητες θερμοκρασίας και επιφάνειας τους.
Άλλοι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
* Η ένταση της πηγής φωτός. Μια φωτεινότερη πηγή φωτός θα παρέχει περισσότερη ενέργεια και θα θερμαίνει ένα αντικείμενο γρηγορότερα.
* Η διάρκεια της έκθεσης στο φως. Όσο περισσότερο ένα αντικείμενο εκτίθεται στο φως, τόσο περισσότερη ενέργεια θα απορροφήσει και το πιο ζεστό θα γίνει.
* Το περιβάλλον που περιβάλλει το αντικείμενο. Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα ή νερού μπορεί να επηρεάσει πόσο θερμότητα κερδίζει ή χάνει αντικείμενο.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με αντικείμενα είναι ζωτικής σημασίας για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της ηλιακής ενέργειας, της θερμικής απεικόνισης και του σχεδιασμού κτιρίων.
