إشعاع حراري

عودة للموسوعة

إشعاع حراري

Hot metalwork from a blacksmith. The yellow-orange glow is the visible part of the thermal radiation emitted due to the high temperature. Everything else in the picture is glowing with thermal radiation as well, but less brightly and at longer wavelengths that the human eye cannot see. A far-infrared camera will show this radiation (See Thermography).

الإشعاع الحراري اوالانبعاث الحراري (بالإنگليزية: heat radiation)، هوإشعاع كهرومغناطيسي يصدر من سطح جسم ما ويعتمد بالأساس على درجة حرارة ذلك الجسم. ومن الأمثلة الشائعة للانبعاث الحراري الأشعة تحت الحمراء أوالمدفأة الكهربية ، والضوء المنبعث من المصباح الكهربي. وينتج الإشعاع الحراري عندما تتحول حركة الجسيمات المشحونة للذرات إلى أشعة كهرومغناطيسية. ويعتمد تردد الموجة المنبعثة عن الاشعاع الحراي على درجة الحرارة فقط ، وبالنسبة للجسم الأسود يمكن حتى قياس الإنبعاث الحراري الخاص به عن طريق قانون پلانك للانبعاث. ويعتبر قانون ڤين هوالقانون الشائع لقياس الانبعاث الحراري ، وقانون ستفان وبولتسمان يستخدم لقياس كثافة الحرارة.

خصائص

تقع ظاهرة الإشعاع الحراري في الطبيعة اِعتيادياً في البَوْن التالي من الترددات أي في القسم التالي من الطيف الكهرومغناطيسي :


أي :


معنى ذلك أنها في أغلبيتها تقع في قسم أشعة التحت الحمراء وقليل منها تقع في قسم أشعة غـُـلُوالبنفسجي.


قانون پلانك

توصل العالم الألماني ماكس پلانك (Max Planck) عام 1900 م من خلال دراسته لإشعاع الجسم الأسود إلى العلاقة الآتية بين الطاقة المنبعثة من الجسم الأسود (باعتباره معيارا للإشعاع ) ودرجة حرارته إلى العلاقة:

(1)

حيث:

  • التعبير
  • هي زاوية السّـُمـُوْت (azimuth angle) ، وهي تقع وتـُـقاس في مرتبة أفقية;

يجب حتى يُضاف حتى في النموذج المثالي (ideal model) عن الجسم الأسود يُعتمد على التصور حتى الأشعة التي تـُبثّ منه ، تـُبثّ من فتحة صغيرة من نوع نهاية الصّـُـغر تتوزّع من نقطة مركزية على مرتبة أُفقية بطريقة كروية إلى الفضاء – بينما نصف كرة تكن واردة فقط لأنّ ما يحدث على الجهة الأخرى من المرتبة الأفقية لا يلعب دور ، فالاِنـْظِمَالات (calculations) المثالية تنطلق من فضاء نصفي فقط – إذا وقع بث من خلال الجسم الأسود ، وإن ضربت الأشعة على الجسم الأسود أي إذا كان مـُعـَـرَّض للإشعاع فإنها تلتحق مركزياً في نقطة تحتوي فتحة من نوع نهاية الصّـُـغر والطاقة التي تدخله تـُمتصّ تماماً ، وذلك التفكير يعتبر إمثال (idealization) لاِكتساب الصيغ البسيطة ولتوفير أساس مبدئي فكري أوّلاً ، ولاِشتقاق القضايا الغير مثالية لاحقاً عبر التطويرات منها. وذلك هوأحد الأسباب لاِستعمال الإحداثيات الكروية هنا. فالزاويتان و تمثلان إحداثيَيـْن كرويَيـْن مثلاً ، والحرف يعتبر إحداثي كروي آخر.

طيف الشمس المأخوذ بالقمر الصناعي (أصفر) وعلى الأرض (أحمر) بالمقارنة بطيف الجسم الأسود. ينطبق طيف القمر الصناعي مع النظرية. ويتخلل طيف الشمس المأخوذ على الأرض بعض الفجوات الناتجة عن امتصاص جوالأرض لبعض ترددات الاشعة.

وبينما يبين الشكل الجانبي الطيف الحراري عند درجة حرارة 2.7 كلفن للفضاء الكوني، يبين الشكل اللقاء (الإيطالي) طيف الشمس الذي التقطه أحد الأقمار الصناعية (باللون الأصفر) وهوينطبق انطباقا جيدا على منحني بلانك من أول الطيف إلى آخره، وكلاهما يبين قمة للإشعاع بين موجة طولها 750 نانومتر ونحو370 نانومتر، وهذا هوحيز الضوء المرئي. وتجري المقارنة في نفس الوقت بطيف الشمس الملتقط على سطح الأرض (باللون الأحمر)، ولايزال التطابق جيدا بينهم مع الفارق حتى طيف الأرض يتعرض عند بعض أطوال موجة أشعته للامتصاص في جوالأرض، الشيئ الذي يهجر فيه بعض الفجوات وهي ناشئة في معظمها عن امتصاص بخار الجولتلك الأشعة. كما نلاحظ حتى الطيف الحراري للشمس ينتهي تقريبا عند طول موجة قدرها نحو170 نانومنتر وهوتقريبا نهاية الأشعة فوق البنفسجية .

كما نرى حقيقة حتى الشكل العام للطيف لا يختلف بين حالة الفضاء الكوني وحالة الإشعاع الشمسي، جميع ما في الأمر هوحتى النهاية العظمى للمنحني عند طول الموجة تنزاح بارتفاع درجة الحرارة في إتجاه الموجة القصيرة .

من خلال تلك الدراسة توصل (بلانك) عام 1900 إلى الثابت الطبيعي h المسمى بإسمه، وهويعطي العلاقة بين طاقة الشعاع الكهرومغناطيسي E وطول موجته

(2)

حيث ثابتة بلانك وc سرعة الضوء في الفراغ .

وبما حتى العلاقة بين سرعة الضوء وطول الموجة تعطينا تردد الموجة حسب المعادلة:

تردد الموجة = سرعة الضوء \ طول الموجة

(3)

يمكن كتابة العلاقة أعلاه، كعلاقة بين تردد الموجة بوحدته هرتز وطاقة الإشعاع:

(4)

ويمكن حساب الطاقة بعدة وحدات مثل جول (J) أوإرج (erg) أوإلكترون فولت (eV).

تبين بذلك حتى الطاقة لها وحدة كثابت طبيعي لا ينقسم. وكان ذلك طفرة كبرى في عالم الفيزياء، وفهم حديث أوسع لطبيعة الكون. وفتحت الطريق عام 1900 لنظرية الكم على أساس صيغة

ومن الإمكان حتى يُعبَّر قانون پلانك بحرف الـ ،
وعلى أساس

(5)

يظهر ورود الصيغتين التاليتين أكثر اِستيعاباًً ‍:

أي :

(6a+b)

وهذه العلاقة الأخيرة عليها حتى تُتـّخذ في عين الاعتبار عند تعويض في صيغة پلانك الفوقية من هذا القسم.
فالقانون تبع پلانك يتـّـخذ الشكل التالي :

(7)

وتظهر في الصيغة كمّيـّات مختلفة بما فيها:

  • هي زاوية السّـُمـُوْت (azimuth angle) ، وهي تقع وتـُـقاس في مرتبة أفقية;


تمهيد الطريق لقانون ستفان وبولتسمان

لإيجاد قدرة الإشعاع يجب القيام باِستعمال العلاقة التالية :

(8)

حيث

  • هي زاوية السّـُمـُوْت (azimuth angle) ، وهي تقع وتـُـقاس في مرتبة أفقية;

التكامل يؤدّي إلى :

(9)

حيث يظهر ورود

(10)

حيث حتى عموماً يتعلق بمساحة سطح الإشعاع وهذه لعلّها تتعلق بأي اتـّجاه ما في الفضاء وبأي متغيرات كروية أوغير كروية ، فمن الإمكان حتى المُتـَكـَامـِلَة (integral) تتـّخذ شكل معقـّد. أمـّا إذا بـَقِيَت خاصيّات السطح ثابتة (if the properties of the suface stay constant) بمعنى أنّ الإشعاعية تكن مستقلة عن اتـّجاهات الفضاء بمعنى أنه لا يوجد توزيع غير متناحي (that there will be no anisotropic distribution) من الإشعاع على السطح ، وفي هذه الحالة يـُـسمـّى المـُـشـِـعّ «مـُـشـِـعّ متابع قواعد لامبرت» (Lambertian radiator) ، فذلك يمهّد الطريق للسماح بأنّ يـُـشـَـدّ وأيضاً أمام المُتـَكـَامـِلَة :

(11)
عندئذ ٍ المتغيرات من ، وهذه هي الإحداثيات الكروية و و ، بالإضافة إلى المتغير كـُلـّها تصبح تنتمي إلى حـُجـّة المُتـَكـَامـِلَات الفرعية (they all evolve to belong to the argument of the subintegrals) ولا تظل في حـُجـّة في هذه الحالة ، فيبقى في حـُجـّة فقط.

وبذلك التكامل من من معادلة رقم (1) أصبح جاهز للتطبيق :

(12)

والحصول على الجانب اليميني من معادلة (12) يأتي من إيجاد مُتـَكـَامـِلَة فرعية (subintegral) كما يلي :

اِنـْظِمَال فرعي (subsidiary calculus):



وعلى أساس التعويض التالي يصير :





والمُتـَكـَامـِلَة في النهاية تؤدي إلى استعمال دالة ، والمقصود هنا دالة تـْسـِتا تبع ريمان (zeta function of Riemann) :

وبخاصة :


وينتهي هنا الاِنـْظِمَال الفرعي.


الآن أصبح الطريق ممهد لتكملة ما تم الحصول عليه بالمعادلتين (11) و(12) :

(13)

وإذا اِفترضنا حتى نقوم بالتكامل على نصف كرة واحدية () ، فسوف يصير على أساس معادلة (11) :


(14)

معنى ذلك أنّ على أساس معادلة (13) التدفّق الإشعاعي من المـُـشـِـعّ الذي يؤخذ من معادلة (14) والمتابع لقواعد لامبرت يتـّخذ الشكل

(15)

بما في ذلك الثابت
حيث



والمعادلة رقم (15) تعتبر «قانون ستفان وبولتسمان» ، والثابت هوأيضاً مسمـّى بـاِسمهما.


قانون الإزاحة تبع ڤين

This diagram shows how the peak wavelength and total radiated amount vary with temperature. Although this plot shows relatively high temperatures, the same relationships hold true for any temperature down to absolute zero. Visible light is between 380 to 750 nm.
راتىً هذا القسم.
المزيد من المعلومات قد تكون موجودة في صفحة النقاش أوفي طلبات التوسيع.
راتىً أزل هذه الرسالة عندما يتم توسيع القسم.

بعض الكميات الفيزيائية المساعدة

Radiant heat panel for testing precisely quantified energy exposures at National Research Council, near Ottawa, Ontario, كندا.

الثوابت

يوضح الجدول التالي تعريف الثوابت في المعادلات الخاصة بالإشعاع الحراري:

ثابت پلانك
ثابت ڤين للإزاحة
ثابت بولتسمان
ثابت ستفان وبولتسمان
سرعة الضوء

المتغيرات

يوضح الجدول التالي تعريف المتغيرات، ومثال على القيم:

درجة الحرارة درجة الحرارة السطحية المتوسطة على الأرض =
مساحة سطحية Acuboid = 2ab + 2bc + 2ac;
Acylinder = 2π·r(h + r);
Asphere = 4π·r2


لقاءة «تأثير بيت الدفيئة»

يساعد ثنائي أكسيد الكربون وبخار الماء على حتى الأرض تظل دافئة بمعدّل الإحصاء ، حيث يمنعان جزءًا من حرارة سطح الأرض التي تكتسبها من أشعة الشمس من التسرب عن غلاف الأرض الجوي إلى الفضاء. ويُعهد هذا السلوك من قِبـَل الغازات بـتأثير بيت الدفيئة (greenhouse effect)، (عمليّة الاحتباس الحراري).

الأمم المتحدة

في 2007 أصدرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بدراسة تغيرات المناخ تقريرا يفيد بإمكانية تقليل غازات الانبعاث الحراري على مدى العقود المقبلة عن طريق اتباع سياسات للاستخدام الأمثل للطاقة وابتكار تكنولوجيات جديدة. ونطق ريتشارد كينلي نائب الأمين التطبيقي لأمانة الأمم المتحدة المعنية بتغيرات المناخ إذا التقرير يستعرض الحلول التي يمكن اتباعها في الوقت الحاضر، وأضاف في محادثة مع تليفزيون الأمم المتحدة: "لم يتم حل تلك المشاكل بعد ولكننا حددنا الحلول فيمكن عمل الكثير سواء على صعيد استحداث سياسات جديدة أوالتحرك بشكل أكبر لتطبيق تكنولوجيات حالية للاستخدام الأمثل للطاقة وترشيد استهلاكها، ولكن تلك التكنولوجيات وحدها ليست كافية إذ يتعين استحداث طرق أخرى للسيطرة على انبعاث غازات الاحتباس الحراري." وأضاف كينلي حتى حجم المشاكل الناجمة عن آثار التغيرات المناخية يحتاج وضع إطار عمل دولي تام للقاءتها وللسيطرة عليها.

الاتحاد الاوروپي

توصل قادة الاتحاد الاوروپي في اجتماع عقد في بروكسل في ديسمبر 2008 ، إلى اتفاق طموح بشأن ظاهرة ازدياد درجة حرارة الأرض ولقاءة التغيرات المناخية.

ونجحت فرنسا - في انتزاع موافقة جميع الأعضاء على خطة العمل الأوروبية للقاءة الانحباس الحراري ، حيث اتفق الرؤساء على خفض الانبعاثات الغازية المسببة للانحباس الحراري بنسبة 20% بحلول عام 2020.

ووفق التعديل فإن الإصلاحات المقترحة ستتقاسم كلفة تطبيقها جميع الدول حسب قوتها الاقتصادية، وهوما يعني إعفاء بعض الدول من صرامة الإجراءات كبولندا، لتمكينها من دعم قطاع الكهرباء الذي سيتأثر بعمل هذه الإجراءات.

وطالب الرئيس الفرنسي بعدم اتخاذ الأزمة المالية ذريعة لعدم التحرك في مجال البيئة، فيما أشاد رئيس المفوضية الأوروبية خوسيه مانويل باروسوبالاتفاق، مشيرا إلى أنه يشير على حتى الدول الـ27 المشكلة للاتحاد كانت جادة في التصدي لظاهرة الانحباس الحراري.

لكن جماعات حماية البيئة وجهت انتقادات لاذعة لخطة الاتحاد الأوروبي قائلة إنها تشوبها تنازلات لبولندا من أجل تخفيف سقط الصدمة على محطاتها لتوليد الكهرباء من الحقبة السوفياتية التي تعمل بالفحم والشديدة التلويث للبيئة وأيضا للصناعة في ألمانيا أكبر اقتصاد في أوروبا.

انظر أيضا

  • إشعاع
  • تصوير حراري
  • التصوير بالأشعة تحت الحمراء

مراجع

  1. ^ / ويكيبديا
  2. ^ / إذاعة الأمم المتحدة
  3. ^ الجزيرة نت

وصلات خارجية

  • Free Black Body Emission Calculator
  • Heat Transfer
  • Thermal Radiation
  • Atmospheric Radiation
تاريخ النشر: 2020-06-09 14:40:31
التصنيفات: مقالات للتوسيع, إشعاع حراري, اشعاع كهرومغناطيسي, ديناميكا حرارية

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

أمير تبوك يستقبل العقبي المتنازل عن قاتل ابنه - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2024-07-09 03:27:06
مستوى الصحة: 53% الأهمية: 66%

أبرز محطات الفنان عبد المنعم مدبولي.. ذكرى وفاته اليوم

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:02
مستوى الصحة: 37% الأهمية: 39%

جداول امتحانات الدور الثانى لطلاب المرحلة الإعدادية بالجيزة

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:22:49
مستوى الصحة: 39% الأهمية: 43%

فرنسا تواجه إسبانيا فى لقاء خارج التوقعات بنصف نهائى يورو 2024

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:22:54
مستوى الصحة: 44% الأهمية: 41%

طرق لعلاج خفقان القلب من المنزل.. تعرف عليها

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:00
مستوى الصحة: 32% الأهمية: 47%

الأرجنتين أغلى منتخبات المربع الذهبى فى كوبا أمريكا 2024

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:07
مستوى الصحة: 36% الأهمية: 38%

اكتشاف مقبرة مزخرفة تعود للقرن الثامن الميلادى فى الصين.. ما حكايتها؟

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:05
مستوى الصحة: 30% الأهمية: 49%

تعرف على مواعيد قطارات الصعيد على خطوط السكة الحديد

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:14
مستوى الصحة: 38% الأهمية: 38%

إصابة 3 أطفال بشظايا رصاص الاحتلال فى مخيم عسكر الجديد بنابلس

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:23:12
مستوى الصحة: 41% الأهمية: 36%

الأهلي يحدد سعر بيع أليو ديانج فى الميركاتو الصيفي

المصدر: اليوم السابع - مصر التصنيف: غير مصنف
تاريخ الخبر: 2024-07-09 06:22:51
مستوى الصحة: 42% الأهمية: 46%

إعلام الشورى وهموم المواطنين - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2024-07-09 03:27:00
مستوى الصحة: 47% الأهمية: 68%

فوائد قشرة الكيوي: - أخبار السعودية

المصدر: صحيفة عكاظ - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2024-07-09 03:27:01
مستوى الصحة: 49% الأهمية: 67%

pendik escort
betticket istanbulbahis zbahis
1xbetm.info betticketbet.com trwintr.com trbettr.info betkom
Turbanli Porno lezbiyen porno
deneme bonusu
levant casino levant casino levant casino levant casino levant casino levant casino
bodrum escort
deneme bonusu veren siteler
Bedava bonus casino siteleri ladesbet
deneme bonusu veren siteler
deneme bonusu
deneme bonusu
sex ki sexy
deneme bonusu
kargabet
تحميل تطبيق المنصة العربية