|
[[Bestand:Ultravioletcatastrofe.PNG|rechts|thumb|400px| Het zwarte lichaamspectrum bij 310K (bvb. een mens met een normale [[lichaamstemperatuur]]) volgens de [[wet van Planck]] en volgens de [[wet van Rayleigh-Jeans]]. Bij de Rayleigh-Jeans wet is er een divergentie voor λ→0. Deze divergentie wordt de ''ultravioletcatastrofe'' genoemd omdat ze langs de ultraviolet kant (blauwe kant) van het spectrum ligt. Bij de Planck wet zien we dat de intensiteit(I=w<sub>ν</sub>) van straling met zeer korte golflengte (of hoge energie) nul wordt, wat overeenkomt met wat men experimenteel waarneemt.]]
'''Warmtestraling''' is [[elektromagnetische straling]] die een object uitzendt als gevolg van de [[temperatuur]] van het object.
Er zijn algemene formules voor de warmtestraling van een geïdealiseerd object: de [[zwarte straler]]. De belangrijkste is de [[wet van Planck]]. Diverse andere formules kunnen daaruit worden afgeleid.
===Warmteverlies in woningen === ▼== Enkele voorbeelden ==
▲===Warmteverlies in woningen===
Warmtestraling is, samen met [[conductie]] en [[convectie]], een manier waarop warmte uit een gebouw ontsnapt. Warmteverlies door straling speelt vooral een rol in [[spouwmuur|spouwmuren]], [[venster (muur)|ramen]] en bij de overgang van de binnenmuur naar de binnenomgeving. Daarom worden in spouwmuren en ramen speciale lagen (met een kleine emissiecoëfficiënt) toegepast.
==Emissiecoëfficiënt==
===Schatting energie-output en kleur van de zon===
Voor een niet-zwart oppervlak is de uitgestraalde energiestroom kleiner dan die van een zwart lichaam; bovenstaandede uitdrukkingenideale waarden moet dan vermenigvuldigd worden met de emissiecoëfficiënt <math>\epsilon</math>, die afhankelijk is van het materiaal van het oppervlak en tussen 0 en 1 ligt: ▼De oppervlaktetemperatuur van de zon is ongeveer 5780 K zodat uit de wet van Stefan-Boltzmann volgt dat de zon ongeveer
<math>E=\sigma T^4=6,32 \times 10^7</math> watt per vierkante meter (=flux) uitstraalt of een totaal van <math>3,86x10^{26}</math> watt voor de gehele zon.
Uit de laatste wet kunnen we afleiden wat de golflengte van het licht is die de zon het meest uitzendt:
<math>\lambda_{\rm{max}}=\frac{2,897756 \cdot 10^{-3} \rm{m} \rm{K}}{T}=501 \times 10^{-9}\rm{m}=501 \rm{nm}</math>
Dit is groen licht, het licht waar ook het menselijk oog de grootste gevoeligheid heeft.
Deze laatste wet geldt niet enkel voor sterren of hoogovens maar ook bijvoorbeeld voor mensen.
Een persoon met een [[lichaamstemperatuur]] van 37 °C (310 K) zal vooral licht uitzenden met een golflengte van 9,34 <math>\mu</math>m. Dit is infrarood licht, en verklaart ook waarom warmtestraling vaak onterecht wordt verbonden aan infrarode straling (onterecht omdat bij hete voorwerpen de maximale intensiteit bij steeds kortere golflengten zal liggen.)
Hierbij is:
<math>\lambda</math>: de [[golflengte]] van de warmtestraling;
<br><math>h</math>: 6,6261•10<sup>−34</sup> Js, de [[constante van Planck]];
<br><math>c</math>: 2,99792458•10<sup>8</sup> ms<sup>−1</sup>, de [[lichtsnelheid]];
<br><math>e</math>: het grondtal van de [[natuurlijke logaritme]];
<br><math>k</math>: 1,3807•10<sup>−23</sup> JK<sup>−1</sup>, de [[constante van Boltzmann]];
<br><math>T</math>: de temperatuur van het oppervlak uitgedrukt in [[kelvin (eenheid)|kelvin]];
<br><math>\sigma</math>: 5,67051(19)•10<sup>−8</sup> W m<sup>−2</sup>K<sup>−4</sup>, de [[constante van Stefan-Boltzmann]]
▲Voor een niet-zwart oppervlak is de uitgestraalde energiestroom kleiner dan die van een zwart lichaam; bovenstaande uitdrukkingen moet dan vermenigvuldigd worden met de emissiecoëfficiënt <math>\epsilon</math>, die afhankelijk is van het materiaal van het oppervlak en tussen 0 en 1 ligt:
{| cellpadding="3" cellspacing="0" border="1"
*[[warmte]]
*[[Wet van Kirchhoff]]
*[[zonlicht]]
[[Categorie:Straling]]
| 