Hvert objekt udsender stråling med en spektral struktur, der afhænger af dens temperatur og andre egenskaber. For en overraskende række genstande , behøver de "andre egenskaber" ikke ændre deres udledning spektrum meget. Disse objekter kaldes sortlegemer , og den energi, de har lagt i forskellige bølgelængder ændringer, da de varme op. Du har set dette allerede : brænderen på en elektrisk ovn er sort, når det er koldt og ikke udsender nogen målbar synligt lys. Men da brænderen varmer op sine farveskift -ikke fordi overfladen skifter farve eller ændringer kemisk eller noget - blot fordi det er ved en højere temperatur . Solen er netop den slags blackbody , men - heldigvis for alt liv på jorden , det ændrer kun dens temperatur betydeligt hvert par milliarder år.
Power fra et sort legeme
der er en simpel ligning, der beskriver den samlede effekt , der udsendes af et sort legeme . Ligningen kaldes Stefan - Boltzmanns lov, og det udtrykkes matematisk som
Total Power = Stefan - Boltzmanns konstant x areal x temperatur ^ 4 . Stefan- Boltzmanns konstant er 5,67 x 10-8 W /(m ^ 2 K ^ 4) , er areal målt i kvadratmeter , og T er målt i Kelvin. Solens overflade er på omkring 5800 K , så den strålende fluxtæthed på overfladen af solen ( den i watt udsendes fra hver kvadratmeter af solen ) er
5,67 x 10 ^ -8 x 5800 ^ 2 = 64 millioner watt /m ^ 2 , og den samlede effekt , der udsendes fra solen er 3,9 x 10 ^ 26 watt - . omkring 400 millioner millioner millioner millioner watt
Indstrålingseffekt på Jorden
KAYAK
Igen, heldigvis for alt liv på Jorden, planeten er ikke for tæt på solen. Det er cirka 150 millioner kilometer . Den energi output fra solen spreder sig i et stadigt voksende sfære. På Jordens bane , er , at energi spredt over overfladen af en kugle med en radius på 150 millioner kilometer . Irradiansen , også kaldet fluxtæthed i toppen af Jordens atmosfære , er lig med
fluxtæthed = samlet effekt /areal af kugle , der indeholder Jordens bane
fluxtæthed = 3,9 x 10 ^ 26 watt /. 2,8 x 10 ^ 23 m ^ 2 = 1377 W /m ^ 2
på Jordens overflade
Endnu en måde livet på Jorden fik heldig : atmosfæren filtre ud af en masse af solens stråling, der gør sin vej ud til Jordens bane . Der er ingen nem måde at matematisk beskrive, hvordan atmosfæren absorberer sollys. Specifikke atomer og molekyler absorberer bestemte bølgelængder , der er generelle absorption regioner , er der visse bølgelængder, der er knap nok svækkede overhovedet. Og alle, der afhænger af, hvor meget atmosfære sollyset sker for at være at gå igennem på et givet tidspunkt , som afhænger af vinklen mellem solen og Jordens overflade på et bestemt tidspunkt og sted. En " gennemsnitlig " atmosfære kaldes et " luftmasse 1.5 " eller AM1.5 , og det mindsker solens fluxtæthed til 1000 watt /m ^ 2 .
Hoteltilbud