دمای تابش و انرژی فوتون وابسته به امواج الکترومغناطیسی

دمای تابش و انرژی فوتون وابسته به امواج الکترومغناطیسی:
مقدار انرژی امواج الکترومغناطیسی، در واقع انرژی فوتون وابسته به آنها معمولاً با واحد «الکترون ولت» (Electronvolt) نمایش داده می شود.

یک الکترون ولت برابر با1.6×10−19 ژول است. می دانیم که انرژی یک فوتون طبق فرمول E=hf با فرکانس رابطه ای خطی دارد؛ در نتیجه با افزایش فرکانس، انرژی آن نیز بیشتر می شود. حدود انرژی فوتون وابسته به امواج الکترومغناطیسی در شکل (4) آورده شده است.

در رابطه ذکر شده h ثابت پلانک با مقدار 6.62×10−34j.s یا 4.13×10−15eV.s است.

شکل (4): انرژی فوتون وابسته به امواج الکترومغناطیسی

دمای تابش امواج الکترومغناطیسی:
در مقاله جسم سیاه دیدیم که اجسام در هر دمایی تابش می کنند. طول موج وابسته به این تابش طبق «قانون جابه جایی وین» (Wien’s displacement law) برابر است با:

مطابق با رابطه فوق، هرچه دمای جسمی بالاتر رود، طول موج تابش شده از آن کمتر می شود. از آنجا هم که طول موج با معکوس فرکانس رابطه دارد  هرچه دمای جسم بالاتر باشد، فرکانس موج الکترومغاطیسی تابش شده از آن بیشتر است. شکل (5) دمای متناظر با فرکانس امواج الکترومغناطیسی را نشان می دهد.

درواقع اگر جسمی دمایش به مقادیر درج شده در شکل برسد، تابشی در فرکانس مربوطه خواهد داشت.

از این نمودار می توان به تکنولوژی مادون قرمز دوربین های دید در شب و سیستم های هوشمند تشخیص موجودات زنده در خودروها پی برد، چراکه دمای بدن انسان و موجودات زنده تابشی در ناحیه مادون قرمز دارد.

شکل (5): دمای تابش امواج الکترومغناطیسی و فرکانس متناظر با آن.