你生活在一个温暖的宇宙中

热辐射听起来像一个奇怪的术语你'd在物理测试中看到。实际上,它是每个人在物体发出热量时经历的过程。它也被称为"传热"工程和"黑体辐射"物理。

宇宙中的一切都会辐射热量。有些东西比其他东西辐射更多的热量。如果一个对象或过程高于**零,它会发出热量。鉴于空间本身只能是2或3度开尔文(这是非常寒冷的!),称之为"热辐射"似乎很奇怪,但它'是一个实际的物理过程。

测量热量

热辐射可以通过非常灵敏的仪器测量-基本上是高科技的温度计。辐射的具体波长将完全取决于物体的确切温度。在大多数情况下,发射的辐射不是'你可以看到的东西(我们称之为"光")。例如,非常热和有能量的物体可能在x射线或紫外线中非常强烈地辐射,但在可见光(光学)中可能看起来不那么明亮。一个精力充沛的物体可能会发射伽马射线,我们**可以看到,然后是可见光或x射线。

天文学领域最常见的传热例子是恒星的作用,特别是我们的太阳。它们发光并发出巨大的热量。我们中心星的表面温度(大约6000摄氏度)负责产生白色"可见光"到达地球的光。(由于大气影响,太阳呈现黄色。)其他物体也发出光和辐射,包括太阳系统物体(主要是红外线),宇宙,黑洞周围的区域和星云(星间气体和灰尘云)。

在我们日常生活中,热辐射的其他常见例子包括加热时炉顶上的线圈e铁的加热表面,汽车的马达,甚至人体的红外发射。

它是如何工作的

当物质被加热时,动能被赋予构成该物质结构的带电粒子。颗粒的平均动能被称为系统的热能。这种赋予的热能将导致粒子振荡并加速,从而产生电磁辐射(有时称为光)。

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在一些领域中,当描述通过加热过程产生电磁能量(即辐射/光)时,使用术语"传热"。但这只是从一个稍微不同的角度来看待热辐射的概念,而这些术语实际上是可以互换的。

热辐射和黑体系统

黑体物体是那些具有完美吸收电磁辐射的每个波长(意味着它们不会反射任何波长的光,因此称为黑体)的特定特性的物体,它们也将完美加热时发光光。

发射的光的特定峰值波长由Wien's定律确定,该定律规定发射的光的波长与物体的温度成反比。

在黑色物体的特定情况下,热辐射是来自物体的**光。

像我们的太阳这样的物体虽然不是完美的黑体发射体,但确实表现出这样的特征。靠近太阳表面的热等离子体产生热辐射,最终使其作为热和光进入地球。

在天文学中,黑体辐射帮助天文学家理解一个物体的内部过程,以及它与当地环境的相互作用. 最有趣的例子之一是宇宙微波背景给出的例子。这是大约137亿年前发生的大爆炸期间消耗的能量的残余辉光。它标志着年轻宇宙在早期冷却到足以质子和电子的时刻"原始汤"结合形成氢的中性原子。来自早期材料的辐射在我们看来是光谱的微波区域中的"辉光"。

由Carolyn Collins Petersen编辑和扩展

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