Promieniowanie termiczne - podstawy

Promieniowanie termiczne (cieplne) to energia elektromagnetyczna wysyłana przez wszystkie ciała posiadające temperaturę wyższą od zera bezwzględnego. Może ono przyjmować formę podczerwieni, światła widzialnego, a nawet promieniowania nadfioletowego, w zależności od temperatury obiektu.

Kluczową zasadą jest zależność między temperaturą a emitowanym promieniowaniem: im wyższa temperatura ciała, tym wyższa częstotliwość i mniejsza długość fali wysyłanego promieniowania. Zapis tej zależności możemy przedstawić jako: T↑ → f↑ → λ↓ (gdzie T - temperatura, f - częstotliwość, λ - długość fali).

Przedmioty w temperaturze pokojowej emitują głównie promieniowanie podczerwone, które jest niewidoczne dla ludzkiego oka. Dopiero gdy temperatura przekroczy około 3600°C, ciało zaczyna emitować promieniowanie w zakresie światła widzialnego.

Ciekawostka! Wyjaśnienie zjawiska promieniowania termicznego wymagało przyjęcia, że światło jest strumieniem cząstek (fotonów), co stanowiło jeden z fundamentów rozwoju mechaniki kwantowej.

Różne zakresy temperatur odpowiadają różnym rodzajom promieniowania: od fal radiowych i mikrofal (poniżej -270°C), przez podczerwień $-270°C do 3600°C$, światło widzialne (3600°C do 7000°C), ultrafiolet (7000°C do 300 tys. °C), promieniowanie rentgenowskie (300 tys. °C do 3 mld °C), aż po promieniowanie gamma (powyżej 3 mld °C).