Intensité de l'équation de rayonnement : informations exhaustives

Dans cet article, nous verrons différents facteurs dont dépend l'intensité du rayonnement et quelle est l'intensité de l'équation du rayonnement.

L'intensité du rayonnement est la puissance émise par l'objet sur lequel les ondes lumineuses sont incidentes sous un certain angle. L'énergie rayonnée à partir de la surface unitaire de l'objet dépend de son taux d'émissivité, de la température de l'objet et de ses dimensions.

Équation d'intensité de rayonnement et angle solide

L'intensité du rayonnement est l'énergie rayonnée du système par unité de surface faisant un angle solide de rayonnements. Ainsi donné par l'équation,

je = E/Aθ

Où I est l'intensité,

A est une zone,

E est l'énergie rayonnée,

θ est un angle solide

Lorsque nous mesurons un angle en trois dimensions, nous l'appelons un angle solide et est mesuré en termes de stéradians.

Image 56
Cône mesuré en Stéradian

La surface couverte par le cône faisant un angle 'θ' est A=θ r2. Les ondes rayonnées d'angle 'θ' sont émises dans cette zone 'A'.

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L'intensité du rayonnement dépend-elle de l'émissivité ?

L'émissivité de l'objet dépend de l'intensité des ondes incidentes sur l'objet, des dimensions, de la composition et de la couleur.

L'intensité du rayonnement dépend de l'émissivité de l'objet. Les objets de couleur sombre émettent très peu de radiations par rapport aux objets de couleur vive. Par conséquent, l'intensité du rayonnement sera plus élevée dans le cas d'objets de couleurs vives.

L'intensité du rayonnement dépend-elle de la température ?

L'intensité du rayonnement dépend de l'intensité des ondes incidentes et de l'angle auquel ces ondes sont incidentes.

Si la température du système est élevée, l'émission de rayonnement provient davantage du système. L'intensité de la lumière sera responsable de l'élévation de la température du système à mesure que l'agilité des molécules augmentera et augmentera ainsi l'intensité du rayonnement.

La puissance du rayonnement est directement proportionnelle à la quatrième puissance de la température par la formule,

P = ɛ Σ AT4

Où P est une puissance de rayonnement

ɛ est l'émissivité de l'objet

Σ=5.67* 10-8 W / m2K4 est une constante de Stefan

A est la zone

T est une température

Lorsque la température du système augmente, l'intensité du rayonnement du système augmente également.

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L'intensité du rayonnement dépend-elle de la longueur d'onde ?

Le rayonnement à haute intensité comprend essentiellement des ondes ayant une haute fréquence et énergie.

Comme la fréquence des ondes réfractées diminue en cédant l'énergie au système, les ondes émises sont de grande longueur d'onde et donc de moindre intensité.

Si nous considérons la longueur d'onde des ondes rayonnées, nous pouvons maintenant écrire la relation entre l'intensité et la longueur d'onde par l'équation,

je = E/A λθ

Où λ est une longueur d'onde

La longueur d'onde des ondes émises par le système est toujours inférieure à la longueur d'onde des ondes incidentes absorbée par le système. En effet, l'énergie de la lumière incidente est réduite en pénétrant dans le milieu plus dense et l'énergie est absorbée par le système en la convertissant en énergie thermique, élevant ainsi la température du système.

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Graphique de l'intensité du rayonnement en fonction de la longueur d'onde

L'intensité de l'onde sera plus grande si la longueur d'onde est petite, et à mesure que la longueur d'onde augmente, l'intensité sera réduite. Si la longueur d'onde est supérieure, la fréquence du rayonnement est très inférieure.

Voici un graphique d'intensité v/s la longueur d'onde du rayonnement tracée à différentes températures.

équation d'intensité de rayonnement
Graphique de l'intensité en fonction de la longueur d'onde

Le graphique ci-dessus indique clairement que lorsque la température du système augmente, l'intensité des radiations émises augmente également.

L'intensité du rayonnement est plus dans le spectre visible, c'est parce que la lumière du soleil entrant dans l'atmosphère terrestre a une plus grande intensité qui est absorbée par l'objet. A l'émission, l'intensité des ondes rayonnées est très moindre car les ondes émises possèdent une longueur d'onde plus élevée.

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L'intensité du rayonnement dépend-elle de la distance ?

Si l'objet est plus proche de la source, le rayonnement incident sur l'objet sera plus important.

Les rayons de lumière reçus par l'objet lorsqu'il est placé près de la source sont plus nombreux, mais à mesure que l'objet s'éloigne de la source, l'intensité de la lumière reçue par l'objet diminue.

Lorsque l'objet est plus proche de la source d'où la lumière est incidente sur l'objet, les rayonnements reçus par unité de surface de l'objet sont plus importants. À mesure que l'on augmente la distance entre la source et l'objet, la surface couverte par les rayons émis par la source augmente mais les rayonnements reçus par unité de surface sont moindres, réduisant ainsi l'intensité de la lumière.

Graphique de l'intensité du rayonnement en fonction de la distance

Voici un graphique tracé pour la variation de l'intensité des rayonnements vus en augmentant l'écart entre la source lumineuse et l'objet lumineux.

équation d'intensité de rayonnement
Graphique de l'intensité en fonction de la distance

Au fur et à mesure que l'intensité de la lumière diminue en augmentant la distance de la source, le graphique de l'intensité en fonction de la distance montre une courbe légèrement exponentielle.

L'intensité de la lumière dépend de la quantité de lumière incidente sur l'objet. C'est l'équivalent de la luminosité. Si l'intensité de la lumière est supérieure, la luminosité sera supérieure, et si elle est inférieure, nous aurons alors une source de lumière réputée.

Fréquence des questions posées

La lumière réfléchie par l'eau a-t-elle la même intensité que la lumière incidente ?

La longueur d'onde du rayonnement émis est plus par rapport aux ondes incidentes.

Comme le photon de la lumière est incident sur l'objet, l'énergie du photon est absorbée par le système grâce à quoi l'intensité du rayonnement est réduite.

Pourquoi l'intensité du rayonnement infrarouge est inférieure à la lumière visible ?

L'intensité du rayonnement dépend de l'énergie du photon transporté par l'onde et de sa fréquence.

Lorsque le rayon visible est absorbé par un objet, les ondes émises par l'objet ont une longueur d'onde plus grande par rapport à la lumière visible, ainsi l'intensité de l'IR est inférieure à la lumière visible.

Comment l'intensité dépend-elle de la surface de l'objet ?

La l'intensité est inversement proportionnelle à la surface de l'objet.

Plus la surface de l'objet est petite, plus sa capacité à absorber le rayonnement sera faible, grâce à quoi il émettra le rayonnement plus rapidement que l'objet ne sera plus grand, au contraire, l'intensité du rayonnement émis sera plus grande.

Comment l'intensité dépend-elle de l'énergie du rayonnement ?

Si l'intensité de la lumière incidente est supérieure, alors il est évident que l'énergie associée au photon est élevée.

L'intensité est directement proportionnelle à l'énergie du rayonnement. Lors de l'incident, cette énergie est transmise à l'objet sur lequel elle est incidente, d'où les rayonnements émis ont moins d'énergie et sont émis à des fréquences plus petites.

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