Toplotno sevanje

Ta članek govori o poljubni vrsti elektromagnetnega sevanja s telesa povezanega z njegovo temperaturo. Za infrardečo svetlobo glej infrardeče valovanje.

Glej tudi: sevanje črnega telesa in Planckov zakon

Graf prikazuje kako se vrhovi valovnih dolžin in skupna spektralna gostota sevanja spreminja s temperaturo glede na Wienov zakon. Čeprav prikazuje relativno visoke temperature, enake zveze veljajo za katerokoli temperaturo vse do absolutne ničle. Valovna dolžina vidne svetlobe je od 380 do 750 nm.

Toplotno sevanje v vidni svetlobi se lahko vidi na tej vroči kovini. Njeno sevanje v infrardečem je nevidno za človeško oko ali fotoaparat, tako da je slika posneta z infrardečo kamero (glej termografija).

Toplotno sevanje je elektromagnetno valovanje, ki nastane pri toplotnem gibanju nabitih delcev v snovi. Vsa snov s temperaturo večjo od absolutne ničle oddaja toplotno sevanje. Ko je temperatura telesa večja od absolutne ničle, medatomski trki povzročijo povečanje kinetične energije atomov ali molekul. To povzroči pospešek naboja in/ali dipolno nihanje, ki tvori elektromagnetno sevanje. Širok spekter sevanja odseva širok spekter energij in pospeškov, ki se pojavijo tudi ob eni temperaturi.

Zgledi toplotnega sevanja so: vidna in infrardeča svetloba, ki ju oddaja žarnica, infrardeče valovanje, ki ga oddajajo živali in ga zaznavajo infrardeče kamere ali prasevanje. Toplotno sevanje se razlikuje od prestopa toplote (konvekcije) in prevajanja toplote (kondukcije) - človek blizu kresa občuti sevalno ogrevanje od ognja četudi je okoliški zrak zelo mrzel.

Sončna svetloba je del toplotnega sevanja, ki nastane kot vroča plazma v Soncu. Tudi Zemlja oddaja toplotno sevanje, vendar z veliko manjšo jakostjo in različno spektralno porazdelitvo (v infrardečem delu spektra in ne vidnem, ker je hladnejša). Zemljina absorpcija Sončevega sevanja, ki mu sledi toplotno sevanje, sta dva od najpomembnejših procesov, ki določata temperaturo in vreme na Zemlji.