Como os comprimentos de onda da energia radiante variam com a fonte de radiação de temperatura?
A relação entre o comprimento de onda da energia radiante e a temperatura da fonte de radiação é descrita pela lei de deslocamento de
wien . Esta lei afirma que:
O comprimento de onda no qual a intensidade da radiação de um corpo negro é o máximo é inversamente proporcional à temperatura absoluta do corpo. Matematicamente, isso é expresso como:
λ_max * t =b onde:
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λ_max é o comprimento de onda no qual a intensidade da radiação é máxima (em metros)
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t é a temperatura absoluta do Blackbody (em Kelvin)
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b é constante de deslocamento de Wien, aproximadamente igual a 2,898 × 10
-3
m · k
Implicações: *
Temperatura mais alta, comprimento de onda mais curto: À medida que a temperatura de uma fonte radiante aumenta, o comprimento de onda de pico de sua radiação emitida muda para comprimentos de onda mais curtos (isto é, do infravermelho para visível ao ultravioleta).
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Temperatura mais baixa, comprimento de onda mais longo: Por outro lado, à medida que a temperatura diminui, o pico de comprimento de onda muda para comprimentos de onda mais longos (isto é, de visível para infravermelho).
Exemplo: * O sol, com uma temperatura da superfície de cerca de 5.500 K, emite seu pico de radiação na faixa visível (cerca de 500 nm).
* Um corpo humano, com uma temperatura de cerca de 310 K, emite seu pico de radiação na faixa de infravermelho (cerca de 9,4 μm).
Nota: * A lei de deslocamento de Wien se aplica a corpos de limites, que são objetos ideais que absorvem e emitem toda a radiação em todos os comprimentos de onda. Objetos reais não se comportam exatamente como os corpos, mas a lei fornece uma boa aproximação.
* A quantidade total de energia irradiada por um corpo também aumenta com a temperatura, conforme descrito pela lei Stefan-Boltzmann.
Em resumo, à medida que a temperatura de uma fonte radiante aumenta, o comprimento de onda de pico de sua radiação emitida muda para comprimentos de onda mais curtos. Essa relação é essencial para entender o comportamento da luz, transferência de calor e outros fenômenos envolvendo radiação térmica.