L’irraggiamento: un corpo caldo brilla, e più è caldo più cambia colore
Ogni corpo emette onde elettromagnetiche, tanto più quanto più è caldo. Sotto gli 800 K emette quasi solo infrarosso, invisibile; poi comincia a brillare, rosso, arancione, giallo, bianco. L’energia irraggiata per metro quadrato cresce con la quarta potenza della temperatura assoluta, e il picco dello spettro si sposta verso lunghezze d’onda più corte.
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legge di Wien: λmax · T = 2898 μm·K
L’irraggiamento è l’unico modo in cui il calore viaggia anche nel vuoto: è così che il Sole scalda la Terra. La potenza irraggiata segue la legge di Stefan-Boltzmann, σ T⁴: una temperatura doppia significa sedici volte più energia.
La legge di Wien dice dove sta il picco dello spettro: λmax = 2898 μm·K / T. Il nostro corpo, a 310 K, ha il picco a 9 micrometri, nell’infrarosso: lo vedono le termocamere. Il filamento di una lampadina, a 2800 K, brilla giallo; la superficie del Sole, a 5800 K, bianca.
Nel grafico la curva è normalizzata: mostra la forma dello spettro, non la sua altezza, che cresce enormemente con la temperatura. La fascia colorata è la luce visibile.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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