Меня немного смущает инфракрасное излучение . Я понимаю, что когда объект горячее, он излучает электромагнитные волны большей частоты, и эти волны также более энергичны , поэтому голубые звезды горячее красных звезд, а это значит, что объекты, излучающие инфракрасное излучение, холоднее, а их волны менее энергичны, чем объекты, излучающие видимый свет.
С другой стороны, я слышал от профессоров, говорящих что-то вроде: «Причина того, что вы чувствуете тепло от дров, когда вы приближаетесь, заключается в том, что они излучают инфракрасное излучение» , никто не говорит, что причина в том, что они излучают красное излучение. Другой пример: «старая лампа накаливания была неэффективной, потому что излучала инфракрасный свет, поэтому она тратила энергию на излучение света, которого мы даже не видим, но, по крайней мере, она сохраняет тепло в комнате», никто не говорит, что современные лампы лучше, потому что они излучает только видимый свет и, поскольку он более энергичный, чем инфракрасный, также сохраняет тепло. Является ли это общим заблуждением в физике?
Похоже, вы знаете некоторые из наиболее важных общих моментов об излучении черного тела, но вот ссылка на эту тему, поскольку я буду говорить почти полностью об излучении черного тела: https://en.wikipedia.org/wiki/Black- body_radiation
При любой температуре существует определенный спектр излучения (см. https://en.wikipedia.org/wiki/Planck%27s_law ), описывающий смесь фотонов, которые излучает тело при этой температуре. Как вы уже заметили, пиковая частота этого спектра увеличивается с повышением температуры. Также интересно отметить, что повышение температуры увеличивает излучение фотонов на ВСЕХ частотах, а не только на более высоких частотах.
Краткий ответ на ваш вопрос заключается в том, что мы живем на Земле, где температура обычно находится в диапазоне 200-400К. Даже у костра температура не превышает 1500К. При всех этих температурах (да, включая костер) БОЛЬШАЯ часть излучаемой энергии находится в инфракрасном диапазоне. Если вы поместите фильтр между собой и костром, который поглощает весь видимый свет и пропускает весь инфракрасный свет, вам будет так же тепло. Поэтому для нас естественно связывать инфракрасное излучение с теплом. Солнце — единственный повседневный пример чего-то, что заметно согревает нас видимым светом, и солнечный свет уже занимает свое уникальное место в человеческом опыте. Солнечный свет кажется теплым. Физик может достать чувствительные приборы и заметить, что на самом деле любой свет немного нагревает нас,
Если бы мы были плазменными существами, населяющими ядро Солнца, возможно, мы связали бы видимый свет (или какую-то энергичную субатомную частицу или что-то еще...) с передачей тепловой энергии, но мы этого не делаем и не связываем.
В конце концов, любой свет передает энергию, а тепло — это просто энергия в форме атомов, использующих свои степени свободы. Таким образом, нет четкого различия между тем, как инфракрасное излучение взаимодействует с теплом, и тем, как это делает любое другое излучение. Но в большинстве широко изучаемых сред тепло в основном распределяется в виде инфракрасных фотонов. Таким образом, ассоциация.
Что касается вашего мнения о лампах накаливания по сравнению с более эффективными альтернативами, мы заменили наши лампочки мощностью 60–100 Вт на лампы мощностью 7–20 Вт, так что они действительно не согревают нас так сильно, как старые. Если бы мы заменили лампочки на эквивалентные мощности, то ваша мысль была бы правильной, но нас бы ослепили наши лампы!
Вы захотите обратиться к кривой черного тела, который будет иметь широкий спектр и максимальную длину волны. Рассмотрите солнце на мгновение. При температуре около 6000 Кельвин пиковая длина волны его кривой черного тела будет около 500 нм, что соответствует голубовато-зеленому свету. Но очевидно, что это не единственные длины волн, которые излучает солнце. Кривая черного тела имеет длинный хвост далеко в инфракрасном диапазоне и за его пределами (солнце также излучает радиоволны). Чем горячее черное тело, тем больше пик кривой смещается в сторону более коротких длин волн. Но это очень важно и то, чего я раньше тоже не ценил: количество инфракрасного излучения также увеличивается с повышением температуры. То, что пик сместился в видимое, не означает, что большая часть излучаемого света видна. Большая часть света, излучаемого черным телом, всегда является инфракрасным светом.
пользователь93237