Citat:
Ursprungligen postat av
proconsul
Det är ju inte värme som strålar hit från solen eftersom det är kallt i rymden.
Så vad är det?
All energi blir värme så småningom.
Finns massor av energi i solstrålningen. Ju varmare ett föremål är, desto mer energi strålar det i form av ffa elektromagnetisk strålning. Detta kallas för just värmestrålning. Bäst strålar faktiskt en perfekt svart kropp, och sämst är en yta som speglar i alla våglängder. Värmestrålning har ett temperaturberoende spektrum, där t ex solstrålning ger maximal energi för våglängder i det synliga våglängdsområdet. Det är nog inte så konstigt att evolutionen har gett upphov till ögon som kan se just de våglängderna. (Ett annat skäl är att jordens atmosfär inte släpper igenom alla våglängder lika bra, t ex infrarött.) Intensitetstoppen i de synliga våglängderna motsvarar en temperatur på ca 5500°C på solens yta. Obs att solstrålarna som når t ex jorden fortfarande har ett spektrum som motsvarar denna temperatur. Ändå känns det inte SÅÅÅ varmt eftersom fotonerna är mycket mer utspädda här än när de lämnar solens yta.
När fotonerna träffar något föremål så avges deras energi där, vilket får atomer och molekyler att börja röra sig. Dvs materialet blir varmt. Och när det blir varmt ger det i sin tur upphov till värmestrålning för DEN temperaturen och DEN ytans egenskaper. Plus förstås att föremålet både kan ta emot och avge värme via värmeledning och konvektion.
Men även fotoner KAN ha värme. Om fotonerna inte flyger så långt mellan att de krockar med andra partiklar, så kommer de bli i termisk jämvikt med allt annat där. T ex strax under solens synliga yta har både fotoner och atomer samma temperatur.
Ändå är det inte heller alltid helt fel att tala om även fritt flygande fotoner som en fotongas med temperatur. Sedan t ex fotonerna i den kosmiska bakgrundsstrålningen började flyga fritt, har dessa fotoners våglängder tänjts ut med universums expansion i precis rätt takt, så att temperaturen hela tiden har sänkts på rätt sätt för att motsvara fotongasens energitäthet. Just nu är denna temperatur ca 2.7°K, men var från början ca 1000 ggr högre.
----
Tillägg:
Vid jordens avstånd från solen har fotonerna en energi per kvadratmeter och sekund på ca 1400 Joule.. Dvs 1400 Watt per kvm. Det räcker till för att producera en hel del värme.