Zawartość
Wszystkie obiekty o temperaturze powyżej zera absolutnego promieniują pewną energią. Wraz ze wzrostem temperatury obiektu rośnie również ilość emitowanego przez niego promieniowania, a średnia długość fali emitowanego promieniowania maleje. Niektóre ssaki, w tym ludzie, potrafią rozróżnić długości fal promieniowania w zakresie od 400 do 700 nanometrów i postrzegają je jako kolory. Jeśli przyjmiemy kilka założeń, obliczenie koloru światła emitowanego przez gorący obiekt na podstawie jego temperatury stanie się dość proste.
Załóżmy, że przedmiotowy obiekt jest ciałem czarnym, co oznacza, że nie pochłania preferencyjnie ani nie emituje żadnej określonej długości fali. To założenie znacznie ułatwi obliczenia.
Określ temperaturę obiektu w kelwinach. Jeśli pracujesz nad tym pytaniem jako problemem dla klasy fizyki, ta wartość zwykle pojawia się w problemie. Jeśli chcesz przekonwertować z Fahrenheita lub Celsjusza na Kelvins, użyj następujących wzorów:
Stopnie Celsjusza = (stopnie Fahrenheita - 32) x 5/9 Stopni Kelwina = stopnie Celsjusza + 273,15
Podłącz temperaturę do następującego równania:
2,9 x 10 ^ 6 kelwinów na nanometr / temperatura = długość fali
Obliczenia te dadzą ci szczytową długość fali w nanometrach lub miliardowych części metra. Długości fal światła widzialnego są tak małe, że zwykle mierzymy je w nanometrach. Zauważ, że obiekt emituje również promieniowanie przy innych długościach fal, ale jest to długość fali, przy której promieniuje z maksymalną intensywnością.
Kliknij link NASA w sekcji „Zasoby” tego artykułu, aby uzyskać dostęp do wykresu z listą długości fali odpowiadającej każdemu kolorowi. Zidentyfikuj kolor, który odpowiada szczytowej długości fali dla twojego czarnego ciała.
Przykład: jeśli mamy czarny obiekt o temperaturze 6000 stopni Kelvina, szczytowa długość fali byłaby równa 2,9 x 10 ^ 6 Kelwinów na nanometr / 6000 stopni Kelvina = 483 nanometrów, co odpowiada niebiesko-zielonemu regionowi widmo.