Kunnskap

Home/Kunnskap/Detaljer

Hvordan varmer en mikrobølgeovn opp mat selv om den ikke avgir termisk stråling?

Termisk stråling produseres av en mikrobølgeovn for å varme opp mat. Termisk stråling inkluderer mikrobølgestråling. Av en eller annen grunn tror instruktører og lærebøker feilaktig at varmestråling og infrarød stråling er det samme. Det elektromagnetiske spekteret inkluderer radiobølger, mikrobølger, infrarøde bølger, synlig lys, ultrafiolett lys, røntgenstråler og gammastråler, som alle bærer energi. Alle frekvenser av stråling kan utgjøre termisk stråling siden de alle forårsaker at en gjenstand de møter blir oppvarmet. Begrepet "termisk stråling" brukes av fysikere for å beskrive stråling som kan varme opp en gjenstand når den kommer i kontakt med den. Eller de refererer til et bredt spekter av frekvenser med en spesifikk form som endres avhengig av temperaturen på emitteren.

 

2000 K termisk spektrum
Denne grafen viser frekvensspekteret til den termiske strålingen som et 2000 K-temperatur sortlegeme-objekt sender ut. Selv om det infrarøde frekvensområdet står for størstedelen av termisk stråling, manifesterer noe termisk stråling seg også som mikrobølger, synlig lys og ultrafiolett stråling. For å gjøre kurven enklere å tolke, legg merke til at både frekvensaksen og potensaksen er representert på logaritmiske skalaer. Bilde i det offentlige domene, av Christopher S. Baird.

info-602-287

Toppen i spekteret til et glødende stoffs utstrålte stråling stiger til høyere frekvenser jo varmere kroppen er. Dermed kan astronomer beregne en stjernes temperatur ved å observere den relative lysstyrken til forskjellige frekvenser i lyset. I denne sammenhengen refererer begrepet "termisk" til forholdet mellom temperaturen til strålingskilden og dens spektrale form. "Ikke-termisk stråling" på den annen side refererer til lys som ikke er relatert til kildens temperatur. For eksempel, i motsetning til en oppvarmet filament, bruker lasere en annen prosess for å generere lys. Som et resultat er ikke laserlyset termisk stråling og er uavhengig av laserens temperatur. Imidlertid fortsetter laserlys å bære energi og har kraften til å varme opp ting i nærheten. Hvis man, som mange høgskolelærere, definerer «termisk stråling» som stråling som formidler energi og varmer opp objekter, så faller all stråling, uavhengig av frekvens eller spektralstruktur, inn under denne definisjonen. Gjennom elektromagnetisk stråling varmer en mikrobølgeovn opp suppe på nøyaktig samme måte som et bål varmer opp bobiler. Kanskje fordi levende menneskekropper har en temperatur der deres termiske stråling topper i det infrarøde, er det en misforståelse at bare infrarød stråling er termisk. En soldat bruker infrarøde briller for å oppdage mennesker om natten. Den termiske strålingen fra solen topper seg imidlertid i frekvensområdet for synlig lys og er like varm. I virkeligheten absorberer atmosfæren mesteparten av det infrarøde spekteret av sollys, og hindrer det i å nå mennesker på overflaten. Til tross for at det har svært lite infrarød stråling, har sollys små problemer med å varme oss opp, og spektralstrukturen er relatert til solens varme.