Radiatia Termică în Fizică

Calculul ariei de sub curba radiantei spectrale (Rλ) pentru diferite temperaturi. Acesta se face prin aproximarea curvei cu linii drepte, rezultand o serie de trapeze. Suma suprafetelor trapezelor aproximeaza aria totala sub curba.

Constanta Stefan-Boltzmann este un factor de proportionalitate care leagă radiantea totală a unui corp negru de temperatura sa ridicată la puterea a patra. Se poate determina din panta dreptei de regresie a graficului radiantei totale in functie de temperatura la puterea a patra.

Valoarea maximului curbei radiantei spectrale pentru o anumita temperatura. Aceasta este lungimea de unda la care corpul negru emite cea mai multa radiatie.

Legea deplasarii Wien descrie relatia dintre lungimea de unda maxima a radiantei spectrale a unui corp negru si temperatura sa. Se poate determina din panta dreptei de regresie a graficului 𝜆𝑚𝑎𝑥 (1⁄𝑇).

Constanta lui Wien este un factor de proportionalitate care leagă lungimea de unda maxima a radiantei spectrale a unui corp negru de temperatura sa. Se poate determina din panta dreptei de regresie a graficului 𝜆𝑚𝑎𝑥 (1⁄𝑇).

Orice corp cu temperatură peste 0 K emite radiații electromagnetice sub formă de unde, cu lungimi de undă variind de la infraroșu până la ultraviolet.

Un corp ideal care absoarbe toată radiația incidentă și emite radiația termică maximă la o anumită temperatură.

Cantitatea de energie radiată de un corp negru în unitatea de timp, pe unitatea de suprafață, per unitatea de lungime de undă.

Cantitatea de radiație emisă de un corp crește odată cu temperatura.

Lungimea de undă la care emisia de radiație termică este maximă, variază în funcție de temperatură. Exemplu: temperatura camerei (~ 300 K) emite în infraroșu, soarele (~ 6000 K) emite în vizibil.

La temperaturi mai mari, un corp emite radiație termică mai intensa în infraroșu, resimțită ca căldură, și devine vizibil roșu, apoi galben strălucitor și albastru-alb orbitor.

La temperatura camerei, un corp emite în principal radiatii infraroșii, greu vizibile, dar percepute ca căldură.

Soarele emite radiație termică în spectrul vizibil, infraroșu și ultraviolete, cu maximul în spectrul vizibil.

Relația care descrie dependența radianței spectrale a unui corp negru de lungimea de undă și temperatura. Formula lui Planck are forma:

𝑅𝜆 (𝜆, 𝑇) = (2𝜋ℎ𝑐^2 / 𝜆^5) × (ℎ𝑐⁄𝜆𝑘𝑇) / (𝑒^(ℎ𝑐⁄𝜆𝑘𝑇) − 1) unde:

• 𝑅𝜆 este radianța spectrală
• 𝜆 este lungimea de undă
• 𝑇 este temperatura absolută
• ℎ este constanta lui Planck
• 𝑐 este viteza luminii
• 𝑘 este constanta lui Boltzmann

Radianța totală a unui corp negru, reprezentând energia emisă în unitatea de timp pe unitatea de suprafață. Se obține prin integrarea radianței spectrale pe tot domeniul de lungimi de undă, 𝑅 = ∫ 𝑅𝜆 𝑑𝜆, și este direct proporțională cu temperatura la puterea a patra, 𝑅 = 𝜎𝑇^4.

O constantă fizică care apare în legea Stefan-Boltzmann, ce descrie relația dintre radianța totală a unui corp negru și temperatura sa absolută (𝑅 = 𝜎𝑇^4). Valoarea sa este 5.670374419 × 10^-8 W m^-2 K^-4.

Legea care stabilește o relație liniară inversă între temperatura absolută a unui corp negru și lungimea de undă corespunzătoare maximului curbei radiantei spectrale, 𝜆𝑚𝑎𝑥 𝑇 = 𝑐𝑊.

O constantă fizică care apare în legea lui Wien, reprezentând produsul dintre temperatura absolută a unui corp negru și lungimea de undă corespunzătoare maximului curbei radiantei spectrale (𝜆𝑚𝑎𝑥 𝑇 = 𝑐𝑊). Valoarea sa este 2.8977729 × 10^-3 m·K.

Curba care reprezintă variația radianței spectrale (𝑅𝜆) a unui corp negru în funcție de lungimea de undă (𝜆) la o anumită temperatură.

Operațiunea de calculare a integralei definite a unei funcții, reprezentând aria de sub graficul funcției între două puncte date.

Calculul numeric al valorii unei integrale definite, folosind o metodă de aproximare cum ar fi suma lui Riemann sau regula trapezului.