Hvers vegna er varmageislun gljáandi hluta minni en mattra hluta?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvers vegna er varmageislun gljáandi hluta minni en mattra hluta?
Styrkur varmageislunar frá fleti er nátengdur því hve mikið flöturinn gleypir í sig af áfallandi geislun, það er ísogs- eða gleypnieiginleikum flatarins. Við tölum um svarthlut þegar yfirborðið drekkur í sig alla geislun sem á það fellur og varmageislun frá svarthlut er einmitt sú kröftugasta sem nokkur hlutur nær við tiltekið hitastig. Rétt lýsing á geislun svarthluta var á sínum tíma lykill að þróun skammtafræðinnar.

Ógegnsætt yfirborð sem speglar einhverjum geislum, hefur þar með ekki drukkið í sig alla geislunina og getur því ekki geislað frá sér eins mikilli varmageislun og svarthluturinn. Vel speglandi fletir eru þannig slökustu geislunarfletir sem við getum tínt til. Varmageislun frá hlut eða yfirborði vex síðan með hækkandi ísogsstuðli.

Mattur flötur hefur hærri ísogsstuðul en vel speglandi flötur og því geislar sá matti meira. Þó skal varast að draga of miklar ályktanir af áferð flata í sýnilegu ljósi, því að það er áferðin í innrauðu ljósi sem mestu skiptir; þar liggur þungamiðja varmageislunar við algengan hita. Við stofuhita er þessi þungamiðja í orkudreifingu varmageislunar við 15 µm (míkrómetrar, 1µm=10^-6m) öldulengd sem er um 30-50 sinnum meiri en í sýnilegu ljósi. Þannig er sáralítill munur á varmageislun svartmálaðra flata og hvítmálaðra, báðir eru kolsvartir á innrauða litrófsbilinu, samanber svar Páls Valdimarssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvaða máli skiptir hvort miðstöðvarofnar eru hvítir eða svartir?

Til að framkalla mattan flöt má gera málmflöt hrjúfan. Ef örðurnar á yfirborðinu eru smágerðar miðað við 15 µm öldulengd breyta þær litlu um varmageislunina þó áferðin geti verið gjörbreytt í sýnilegu ljósi þar sem öldulengdin er aðeins þrítugasti partur af varmageislunar-öldulengdunum. Með grófari örðum á yfirborðinu koma fram áhrif til aukningar á varmageislum samfara vaxandi ísogsstuðli á innrauða sviðinu.

Mynd:

• The Webstaurant Store. Sótt 12. 7. 2011.

...