Przekazywnie energii

Jednym ze sposobów przekazywania energii w przyrodzie jest promieniowanie , Wszystkie ciała są źródłem promieniowania termicznego. Wysyłają (emitują) do otoczenia fale elektromagnetyczne , a także pochłaniają (absorbują) je z otoczenia, częściowo odbijają lub przepuszczają . Jeśli ciało tylko emitowałoby promieniowanie , jego temperatura zmniejszałaby się stopniowo aż do zera bezwzględnego , a jeżeli tylko pochłania promieniowanie – wzrastałby . w stanie równowagi termicznej z otoczeniem ciała wysyłają i równocześnie pochłaniają energie z taką sama szybkością . Ich temperatura się nie zmienia. Czy widzimy promieniowanie termiczne ? Człowiek widzi światło , które jest tylko niewielką częścią promieniowania elektromagnetycznego , gdyż oko ludzkie reaguje na fale o długości zawierających się w przedziale od około 400nm do około 800 nm. Koty i niektóre węże widzą fale o większych długościach , czyli promieniowanie podczerwone , a zakres widzenia pszczół jest przesunięty w stronę ultrafioletu – fal o długościach mniejszych od 400 nm. Z promieniowanie , które widzimy „sąsiaduje” w tym widmie niewidzialne dla człowieka promieniowanie podczerwone (podczerwień) i promieniowanie ultrafioletowe (nadfiolet). Jeśli nie widzimy promieniowania o długościach fal większych od około 800 nm i mniejszych od około 400 nm , to jak możemy stwierdzić jego obecność w naszym otoczeniu ? Skoro świecący drucik po ogrzaniu do wystarczająco dużej temperatury emitował światło podczerwone , to możemy przypuszczać , ze przed rozpoczęciem świecenia wysyłał fale o większej długości , czyli promieniowanie podczerwone. Jak to sprawdzamy ? zbliżając dłoń do tak zwanego grzewczego obszaru kuchennej płyty ceramicznej tuz po jej włączaniu , czujemy , żę z każdą chwilą (podczas nagrzewania się do określonej temperatury) przekazuje ona do otoczenia coraz więcej ciepła – nasza dłoń wykrywa w ten sposób promieniowanie podczerwone wysyłane przez podmiot o temperaturze wyższej od temperatury naszego ciała . Po kilkunastu sekundach widzimy rozgrzaną do czerwoności spiralę . W warunkach ograniczonej widoczności promieniowanie podczerwone emitowane przez ciała pozwala wykryć ich obecność na przykład dzięki zastosowaniu kamer termowizyjnych (termowizorów ). A jak można wykryć promieniowanie ultrafioletowe ? Promieniowanie ultrafioletowe wykrywa się za pomocą odpowiednich detektorów , w których wykorzystuje się właściwości tego promieniowania. Detektor UV przedstawiony to przezroczysty pojemnik z plastikowymi białymi koralikami , które zmieniają barwę po oświetleniu ich światłem słonecznym . Koraliki uzyskujące po oświetleniu jednakowe barwy umieszczone są w detektorze symetrycznie . Zmiana barwy następuje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego o długości fali z zakresu 300-360 nm. Szybkość zmiany barwy ora jej intensywność zależy od natężenia padającego na detektor promieniowania UV. Proces zmiany barwy jest odwracalny – gdy na koraliki nie pada promieniowanie UV z podanego zakresu , szybko staje się ponownie białe . Jeśli detektor znajduje się w pracowni fizycznej w twojej szkole , możesz samodzielnie sprawdzić , które źródła światła emitują promieniowanie UV z podanego zakresu długości fali , przez które materiały (na przykład szkło szyby okiennej , szyby samochodowej , szkoło okularów przeciwsłonecznych z filtrem UV , kremy z filtrami UV) promieniowanie to przechodzi , a które materiały je pochłaniają. W tym celu należy porównać ,szybkość zmiany barwy koralików lub jej intensywność w detektorze, którego jedna połowa jest oświetlana światłem słonecznym ,bezpośrednio , a druga poprzez badany przedmiot , na przykład folię częściową pochłaniającą promienie UV. Jeśli nie dysponujemy detektorem i tak możemy przekonać się o istnieniu promieniowania ultrafioletowego , doświadczając skutków jego działania- opalenizny . Naturalnym źródłem promieni ultrafioletowych jest Słońce . Światło słoneczne to mieszanina światła o różnych barwach , czyli różnych długościach fal. Możemy się o tym przekonać , rozszczepiając światło za pomocą szklanego pryzmatu.