Теплове випромінювання створюється мікрохвильовою піччю для розігрівання їжі. До теплового випромінювання відноситься мікрохвильове випромінювання. Чомусь викладачі довузів і підручники помилково вважають, що теплове випромінювання та інфрачервоне випромінювання – це одне й те саме. Електромагнітний спектр включає радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоні хвилі, видиме світло, ультрафіолетове світло, рентгенівські та гамма-промені, усі вони переносять енергію. Усі частоти випромінювання можуть становити теплове випромінювання, оскільки всі вони викликають нагрівання предмета, з яким вони стикаються. Термін «теплове випромінювання» використовується фізиками для опису випромінювання, яке може нагріти предмет, коли він контактує з ним. Або вони стосуються широкого діапазону частот зі специфічною формою, яка змінюється залежно від температури випромінювача.
Тепловий спектр 2000 К
На цьому графіку показано частотний спектр теплового випромінювання, яке випромінює об’єкт чорного тіла з температурою 2000 K. Незважаючи на те, що на інфрачервоний діапазон частот припадає більшість теплового випромінювання, деяке теплове випромінювання також проявляється у вигляді мікрохвиль, видимого світла та ультрафіолетового випромінювання. Щоб спростити інтерпретацію кривої, візьміть до уваги, що вісь частот і вісь потужності представлені в логарифмічних масштабах. Зображення у відкритому доступі, автор Крістофер С. Берд.
Пік у спектрі випромінювання речовини, що світиться, тим вище частота, чим гарячіше тіло. Таким чином, астрономи можуть обчислити температуру зірки, спостерігаючи відносну яскравість різних частот її світла. У цьому контексті термін «тепловий» відноситься до співвідношення між температурою джерела випромінювання та його спектральною формою. З іншого боку, «нетеплове випромінювання» стосується світла, яке не пов’язане з температурою джерела. Наприклад, на відміну від нагрітої нитки, лазери використовують інший процес для генерування світла. У результаті лазерне світло не є тепловим випромінюванням і не залежить від температури лазера. Однак лазерне світло продовжує нести енергію та має силу нагрівати предмети, що знаходяться поблизу. Якщо, як це роблять багато вчителів дошкільної освіти, ви визначаєте «теплове випромінювання» як випромінювання, яке передає енергію та нагріває об’єкти, то все випромінювання, незалежно від частоти чи спектральної структури, підпадає під це визначення. Завдяки електромагнітному випромінюванню мікрохвильова піч розігріває суп точно так само, як багаття розігріває туристів. Можливо, через те, що живі людські тіла знаходяться при температурі, при якій їхнє теплове випромінювання досягає максимуму в інфрачервоному діапазоні, існує помилкова думка, що лише інфрачервоне випромінювання є тепловим. Солдат носить інфрачервоні окуляри, щоб помічати людей вночі. Теплове випромінювання від сонця, однак, досягає максимуму в діапазоні частот видимого світла і є таким же гарячим. Насправді атмосфера поглинає більшу частину інфрачервоного спектру сонячного світла, не даючи йому досягти людей на поверхні. Незважаючи на дуже слабке інфрачервоне випромінювання, сонячне світло не заважає нам нагріватися, а його спектральна структура пов’язана з теплом сонця.
