Τι είναι ο νόμος της ακτινοβολίας;
1. Ο νόμος Stefan-Boltzmann: Αυτή είναι ίσως η πιο συνηθισμένη κατανόηση του "νόμου της ακτινοβολίας". Δηλώνει ότι η συνολική ενέργεια που ακτινοβολείται ανά μονάδα επιφάνειας ενός μαύρου σώματος είναι ανάλογη προς την τέταρτη ισχύ της απόλυτης θερμοκρασίας του. Μαθηματικά:
`` `
P =σ * a * t^4
`` `
Οπου:
* p η συνολική ισχύς ακτινοβολείται
* σ είναι η σταθερά Stefan-Boltzmann (5.67 x 10^-8 w m^-2 k^-4)
* A είναι η επιφάνεια του αντικειμένου
* t είναι η απόλυτη θερμοκρασία στο Kelvin
2. Νόμος του Planck: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη φασματική κατανομή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα μαύρο σώμα σε δεδομένη θερμοκρασία. Δηλώνει ότι η ενεργειακή πυκνότητα της ακτινοβολίας σε μια συγκεκριμένη συχνότητα είναι ανάλογη με τη συχνότητα που έχει κύβοι και αντιστρόφως ανάλογη προς την εκθετική της σταθερής συχνότητας του Planck διαιρούμενη με τη σταθερή χρονική στιγμή του Boltzmann.
3. Νόμος περί μετατόπισης του Wien: Αυτός ο νόμος σχετίζεται με το μέγιστο μήκος κύματος της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα μαύρο σώμα στη θερμοκρασία του. Δηλώνει ότι το μήκος κύματος στο οποίο η ένταση της ακτινοβολίας είναι μέγιστη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη θερμοκρασία:
`` `
λ_max =b/t
`` `
Οπου:
* λ_max είναι το μήκος κύματος στο οποίο η φασματική ακτινοβολία είναι μέγιστη
* b είναι η σταθερά μετατόπισης του Wien (2.8977729 x 10^-3 M ·k)
* t είναι η απόλυτη θερμοκρασία στο Kelvin
4. Ο νόμος της θερμικής ακτινοβολίας του Kirchhoff: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η εκπομπή ενός σώματος σε μια δεδομένη θερμοκρασία είναι ίση με την απορροφητικότητα σε αυτή τη θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι ένας καλός απορροφητής ακτινοβολίας είναι επίσης ένας καλός πομπός ακτινοβολίας.
5. Νόμος του Lambert's Coseine: Αυτός ο νόμος περιγράφει την ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από μια επιφάνεια ως συνάρτηση της γωνίας μεταξύ της κατεύθυνσης της εκπομπής και της επιφάνειας κανονικής. Δηλώνει ότι η ένταση είναι ανάλογη με το συνημίτονο αυτής της γωνίας.
Συνοπτικά:
Ο "νόμος της ακτινοβολίας" μπορεί να αναφέρεται σε διαφορετικές πτυχές του τρόπου με τον οποίο η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αλληλεπιδρά με την ύλη. Η πιο συνηθισμένη ερμηνεία είναι ο νόμος Stefan-Boltzmann, ο οποίος περιγράφει τη συνολική ενέργεια που ακτινοβολείται από ένα μαύρο σώμα. Ωστόσο, άλλοι σημαντικοί νόμοι όπως ο νόμος του Planck, ο νόμος περί μετατόπισης του Wien, ο νόμος του Kirchhoff και ο νόμος του Lambert Coseine συμβάλλουν επίσης στην κατανόηση των φαινομένων ακτινοβολίας.
