Я увеличил разность потенциалов между и лампой накаливания и отметил изменение напряжения и тока, которые, естественно, изменились пропорционально. Почему повышенное напряжение увеличивает температуру (и, следовательно, цветовую температуру) лампы накаливания? Вызывает ли это больше столкновений электронов и, следовательно, больше энергии передается решетке нити проводимости, нагревая ее? И еще один вопрос по этому поводу: когда испускаются фотоны, все ли они находятся в спектре видимого света или некоторые из них также способствуют тепловому излучению?
Почему увеличение напряжения на лампочке накаливания увеличивает ее температуру?
Потому что лампы накаливания излучают свет за счет того, что они горячие, а не в результате какого-то другого процесса, подобного тем, которые используются в других лампочках. Для черного тела мы знаем, что общее количество излучаемой мощности равно:
Вызывает ли это больше столкновений электронов и, следовательно, больше энергии передается решетке нити проводимости, нагревая ее?
Да, это описание того, как энергия передается в тепло нити накала.
И еще один вопрос по этому поводу: когда испускаются фотоны, все ли они находятся в спектре видимого света или некоторые из них также способствуют тепловому излучению?
Нет. На самом деле, большинство фотонов являются тепловыми, и значительная часть энергии также приходится на инфракрасное излучение. Также будет выпущено небольшое количество ультрафиолетовых фотонов. Настоящие провода не совсем черные тела, но спектр (описание доли энергии на каждой частоте), который они производят, достаточно близок к закону Планка .