Γιατί όλα τα σώματα ακτινοβολούν τις ενέργειες;
1. Θερμική ενέργεια και ατομική κίνηση:
* Τα άτομα και τα μόρια δεν είναι ποτέ πραγματικά σε ηρεμία. Συνεχώς δονείται, περιστρέφονται και μεταφράζουν, ακόμη και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτή η κίνηση είναι μια μορφή κινητικής ενέργειας, την οποία ονομάζουμε θερμική ενέργεια.
* Όσο πιο ενεργητική είναι η κίνηση, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνουν ταχύτερους δονήσεις και περισσότερη ενέργεια.
2. Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία:
* Τα φορτισμένα σωματίδια σε κίνηση δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αυτά τα πεδία μπορούν να ταλαντεύονται, δημιουργώντας ηλεκτρομαγνητικά κύματα, τα οποία αντιλαμβανόμαστε ως φως.
* Η συχνότητα αυτών των κυμάτων εξαρτάται από την ενέργεια της κίνησης. Αυτό σημαίνει ότι διαφορετικές θερμοκρασίες θα εκπέμπουν διαφορετικούς τύπους ακτινοβολίας:
* Χαμηλές θερμοκρασίες: Εκπέμπει κυρίως υπέρυθρη ακτινοβολία, την οποία αισθανόμαστε ως θερμότητα.
* υψηλότερες θερμοκρασίες: Εκπέμπει ορατό φως, έπειτα υπεριώδη και τελικά ακτίνες Χ καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
* Η ένταση της ακτινοβολίας αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια ανά περιοχή μονάδας.
3. Ακτινοβολία μαύρου σώματος:
* Ένα εξιδανικευμένο αντικείμενο που απορροφά όλη την ακτινοβολία που πέφτει πάνω του ονομάζεται μαύρο σώμα. Στην πραγματικότητα, κανένα αντικείμενο δεν είναι απόλυτα μαύρο, αλλά η ιδέα είναι χρήσιμη για την κατανόηση της σχέσης μεταξύ θερμοκρασίας και ακτινοβολίας.
* Τα Blackbodies εκπέμπουν ένα φάσμα ακτινοβολίας σε όλες τις συχνότητες, αλλά η ένταση αιχμής αυτού του φάσματος μετατοπίζεται προς υψηλότερες συχνότητες καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αυτό είναι γνωστό ως νόμος του Wien.
Συμπερασματικά:
Κάθε σώμα ακτινοβολεί ενέργεια επειδή τα συστατικά του και τα μόρια του είναι συνεχώς σε κίνηση. Αυτή η κίνηση δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικά κύματα, τα οποία εκπέμπονται ως ελαφριά. Η συχνότητα και η ένταση αυτής της ακτινοβολίας καθορίζονται από τη θερμοκρασία του σώματος.
