Автор Андрей Котоусов задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Почему железо при 600 градусах светится красным светом, а кварцевое стекло остается прозрачным? и получил лучший ответ
Ответ от Владимир Смольский[гуру]
Этот вопрос эквивалентен двум неполным вопросам.
1) Прозрачность железа и кварца что при 20 С, что при 600 С одинаковы. Железо как было непрозрачным, так и осталось, кварц - аналогично.
2) Светимость при 600 С у железа и кварца одинакова по спектру, но разная по интенсивности. И по-другому быть не может.
Поясняю.
Любое нагретое тело излучает свет (тепловое излучение) в широком диапазоне волн. Максимумум в спектре излучения (наиболее интенсивная длина волны) и полная (суммарная по всем длинам волн) интенсивность зависят от температуры. При 27 С максимум приходится на ИК диапазон невидимый для глаза, при 600 С - в красной области спектра. Это справедливо и для кварца и для железа. Другое дело интенсивность. Для кварца она будет в тысячи раз меньше. Причина в низком коэффициенте поглощения излучения кварцем (у железа он на несколько порядков больше). Поясняю.
Для абсолютно черного тела мощность тепл. изл. с единицы поверхности
P = (пост. Стефана-Больцмана) *T^4
Абсолютно черное тело имеет коэффициент поглощения 100% для любой длины волны.
Реальные предметы никогда не имеют коэф. поглощения 100%, поэтому и не являются абс. черными телами. Для них вводится поправочный коэффициент серости S<1, и инт. тепл. излучения равна
P = S (пост. Стефана-Больцмана) *T^4
Коэффициент серости однозначно связан с коэффициентом погл. излучения телом. Чем меньше коэф. поглощения, тем меньше S. Эсли коэф. поглощения=0, то и S=0. Т. е. идеально прозрачное тело также, как и идеальная зеркальная поверхность не будет излучать. Поскольку идеально прозрачных стекол не бывает, то и они излучают.
Для примера оценим интенсивность тепл. излучения трех тел
А) железная пластина с шероховатой поверхностью Б) железная пластина с зеркальнополированной поверхностью В) кварцевая пластина толщиной 10 мм
Коэффициенты поглощения этих тел примерно следующие
А) 60% (сильно зависит от наличия грязи, оксидной пленки, глубины неровностей) Б) 10% В) не более 0,1%
Следовательно, и интенсивность теплового излучения будет убывать пропорционально приведеным значениям.
уж извините, но я по-простому. . по- школьному ...в металлах много свободных электронов. . при нагревании они легко возбужаются. . и выделяется энергия в виде свечения.. . у железа сначала красное ...можно довести его и до белого каления.. .
а кварц. . очень твердый кристалл. . чистый, без примесей кварц - диэлектрик.. . а это значит. что свободно атомы там не двигаются.. . там трудно возбудить атомы.. . там они прочно прикреплены к решеткам кристалла.. . а при более высоких температурах кварц наверно уже плавится.. . и уж никак не довести его ни до красного свечения, ни до белого каления.. .
но. . как-то просто.. . наверно, опять, в чем-то заковырка? :))
разная структурка...
Какое тело мы называем серым???
Серое тело, тело, поглощения коэффициент которого меньше 1 (коэффициент черноты С. т. ) и не
подробнее...