1樓:匿名使用者
自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式稱為輻射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能,簡稱輻射。
輻射有一個重要的特點,就是它是「對等的」。不論物體(氣體)溫度高低都向外輻射,甲物體可以向乙物體輻射,同時乙也可向甲輻射。這一點不同於傳導,傳導是單向進行的。
輻射能被體物吸收時發生熱的效應,物體吸收的輻射能不同,所產生的溫度也不同。因此,輻射是能量轉換為熱量的重要方式。
輻射是以電磁波的形式向外放散的。是以波動的形式傳播能量。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×1010釐米/秒)相同,在空氣中稍慢一些。
電磁波是由不同波長的波組成的合成波。它的波長範圍從10e-10微米(1微米=10e-4釐米)的宇宙線到波長達幾公里的無線電波。υ射線、x射線、紫外線、可見光、紅外線,超短波和長波無線電波都屬於電磁波的範圍。
肉眼看得見的是電磁波中很短的一段,從0.4-0.76微米這部分稱為可見光。
可見光經三稜鏡分光後,成為一條由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光帶,這光帶稱為光譜。其中紅光波長最長,紫光波長最短,其它各色光的波長則依次介於其間。波長長於紅光的(>0.
76微米)有紅外線有無線電波;波長短於紫色光的(<0.4微米)有紫外線,υ射線、x射線等。這些輻射雖然肉眼看不見,但可用儀器測出。
太陽輻射波長主要為0.15-4微米,其中最大輻射波長平均為0.5微米;地面和大氣輻射波長主要為3-120微米,其中最大輻射波長平均為10微米。
習慣上稱前者為短波輻射,後者為長波輻射。
輻射的規律
輻射也是有規律可循的。這些規律大致可以歸納為下列四點:
(1)所有物體不論其溫度如何,都向外放射輻射能。高溫的太陽和地球都在不停地向外輻射能量。
(2)溫度較高的物體單位面積放射的總能量,要比溫度低的物體放射多。如太陽表面溫度為6000°k,而地球表面的平均溫度為288°k,因而,太陽表面單位面積上放射的能量要比地球表面放射的能量大幾百萬倍。
(3)物體溫度愈高,其放射的最大輻射的波長愈短;反之,物體的溫度愈低,其放射的最大輻射波長愈長。例如,太陽放射的最大輻射波長0.5微米,而地球放射的最大輻射波長為10微米。
(4)輻射能力強的物體,其吸收輻射的能力也強;反之,輻射能力弱的物體,吸收能力也弱。黑體吸收能力最強,放射能力也最強。地球和太陽,對於它們各自的溫度而言,都是吸收和放射能力很強的物體,可看作是近似黑體。
而地球大氣則是選擇性的吸收和輻射體。對於某種確定波長的輻射可讓其透過(即不吸收);對於另外波長的輻射,則近乎不透明的(即吸收很強)。
太陽輻射
太陽一刻也不停地向茫茫宇宙空間輻射著大量的電磁波。其中射向地球的那一部分,向地球輸送了大量的光和熱。據粗略估計,太陽每分鐘向地球輸送的熱能大約是250億億卡,相當於燃燒4億噸煙煤所產生的能量,這是非常可觀的。
地球在一年中從太陽獲得的能量,相當於人類現有各種能源在同期內所提供的能量的上萬倍。地球上的一些天然能源(如煤、石油等)可能有枯竭的那一天,而太陽能卻是取之不盡,用之不竭的。太陽能是人類可以無限使用下去的一種巨大的天然能源。
地球除了從太陽那裡取得能源外,還可從其它天體,如月球等取得能量,但其數量是微不足道的。地球從月球等其它天體所得的輻射能,僅為太陽的億分之一。而來自宇宙的輻射能也僅為太陽輻射能的20億分之一;從地球內部傳到每平方釐米地面上的熱量,全年才為5.
4卡,僅為來自太陽輻射能的萬分之一。所以說,太陽是地球和大氣能量的源泉。
太陽輻射光譜和太陽常數
(1)輻射光譜:太陽是個熾熱的大火球,它的表面溫度可達6000°k,它以輻射的方式不斷地把巨大的能量傳送到地球上來,哺育著萬物的生長。
太陽輻射的波長範圍,大約在0.15-4微米之間。在這段波長範圍內,又可分為三個主要區域,即波長較短的紫外光區、波長較長的紅外光區和介於二者之間的可見光區。
太陽輻射的能量主要分佈在可見光區和紅外區,前者佔太陽輻射總量的50%,後者佔43%。紫外區只佔能量的7%。在波長0.
48微米的地方,太陽輻射的能力達到最高值,數值約為3.0卡/cm2.分以上。
(2)太陽輻射強度和太陽常數:太陽輻射強度就是太陽在垂直照射情況下在單位時間(一分鐘、一天、一個月或者一年)內,一平方釐米的面積上所得到的輻射能量。如果在特定的情況下測量太陽輻射強度,就叫做太陽常數。
也就是說,必須是在日地平均距離的條件下,在地球大氣上界,垂直於太陽光線的1平方釐米的面積上,在1分鐘內所接受的太陽輻射能量,就稱為太陽常數。它是用來表達太陽輻射能量的一個物理量。
這裡需要解釋幾個概念:
①日地平均距離:太陽和地球的距離在天文學上稱做「天文單位」,這是一個很重要的數字,很多天文數字都是以它為基礎的。測量日地距離的方法有好幾種,一種是利用金星凌日(即太陽、金星一地球剛好在一條直線上);另一種方法是利用小行星測量日地距離。
歷史上就是用前一種方法測出地球到太陽的距離的,也是這樣算出日地平均距離的,即從地球上發出一束雷達波,打到金星上面,再從金星上反射回來。利用這種方法測出的日地平均距離為149,597,870公里,大約為15,000萬公里。
②在大氣上界:就是說不考慮大氣對太陽輻射的影響,即在沒有大氣的情況下。太陽常數的數值,由於觀測年代不同,以及觀測方法和推算方法的不同,在不同的書籍和資料中,其數值常不一致,變動幅度在1.
90-2.90卡釐米/2.分之間。
2023年國際地球物理年決定採用1.98卡/釐米2.分。
近年來,在宇航事業取得新資料的情況下,經過大量觀測和分析,測得新的太陽常數為1.95卡/釐米2.分。
據研究,太陽常數也有週期性的變化,這可能與太陽黑子的活動週期有關。因此,在長期氣象預報過程中,常把太陽常數和太陽黑子的週期變化聯絡起來,分析氣候長期變化的趨勢,為國民經濟計劃服務。
③到達大氣上界的太陽輻射:太陽常數在一定程度上代表了垂直到達大氣上界的太陽輻射強度,但太陽常數到達水平面上的太陽輻射強度之間,存在著下面的數學關係式:
i=i0.sinh
式中,h為太陽高度角,i0為太陽常數,i為投射到大氣上界水平面上的太陽輻射強度。
上式表明:大氣上界水平面上的太陽輻射強度,隨太陽高度角的增大而增強。當太陽高度角為90°時,太陽輻射強度就等於太陽常數。因此,太陽常數就是到達水平面上的太陽輻射強度的最大值。
到達大氣上界的太陽輻射,就是太陽常數。但是因為到達大氣上界的太陽輻射與日地距離的平方成反比,因此,在遠日點和在近日點的太陽輻射強度與太陽常數就有一定差異。在近日點垂直於大氣上界的太陽輻射強度比太陽常數大3.
4%;而在遠日點則比太陽常數小3.5%。
根據上述太陽輻射強度和太陽常數的關係公式,到達大氣上界的太陽輻射與太陽高度角的正弦成正比。太陽高度角隨緯度和時間而變化。因此,在不同緯度上不同時間的太陽輻射強度都不同。
由於南、北迴歸線之間地區的太陽高度角較大,而北迴歸線以北和南迴歸線以南地區的太陽高度角隨緯度增高而減小,所以,到達地球大氣上界的太陽輻射沿緯度的分佈是不均勻的,低緯度多,隨緯度的增高而減少;由於南、北迴歸線之間地區的太陽高度角在一年中的變化較小,而中、高緯度地區的太陽高度角在一年中的變化較大,因而,低緯地區太陽輻射強度的年變化小,高緯地區太陽輻射強度的年變化大。
2樓:匿名使用者
太陽的有害輻射主要穿過大氣層的紫外線!防晒霜主要就是防紫外線的!答輻射問題不討好,但想告訴別人些知識卻無人喝彩,本身所知有限,說服力也有待提高!
1,物理學定義:溫度高於-273攝氏度(絕對零度)的物體都有(紅外熱)輻射!2,輻射就是光波!
太陽光含有所有的輻射線,是大氣層的保護我們才不至於暴露在有害輻射線中而翹翹!輻射按頻率高低可以簡單分成:1,可見光(陽光肉眼可見部分)輻射。
它們對人體是物理熱作用,也是說吸收它們就是在人體上產生熱量而已!我們都晒過太陽。2,頻率低於「可見光」不可見的輻射。
它們對人體和「可見光輻射」一樣也是物理熱作用。就是說,電腦手機的輻射比你晒的太陽光還要弱的!而進入大氣層的太陽光中還有很強的紫外線(頻率高於可見光)存在,很多防晒霜防的就是防紫外線!
3,頻率高於「可見光」不可見的輻射,它們就是所謂的核輻**,對人體是化學作用,直接傷害人體!
-----上面的區分是因為「頻率x波長=光速」,而光速一定,所以頻率高則波長短,波長短則穿透力強!1,人體其實可以忍受一定量的核輻射射線,在量的範圍內,不會影響我們遺傳資訊的正確複製,這就是我們可以到醫院照透視的原因!醫療x光儀器發出的x光就是核輻射射線的!
而過量,人體就會因dna遺傳資訊受損而無法正確複製遺傳資訊而導致變異存在癌變可能!2,電腦等電器不會發出頻率高於「可見光」的輻射線!但不是說低頻率的輻射就對人體無害,這還是個量的問題!
比如睡電熱毯,調溫太高可是會造**體燒傷的!且低頻率環境是會干擾人體的平衡而導致癌變的可能。但低頻率環境,大概要指類如高壓變電站這樣的地方,不是數臺電腦或家電可以造成的!
對抗輻射的標準方法只有:1,遮蔽輻射源,一般來說鉛是最好的遮蔽體,所以核材料都是用鉛做的容器!2,遮蔽被輻射體,防輻射服裝(材料不明,但估計有鉛塗層的可能)就是這麼回事!
-----遮蔽是包裹嚴實的意思,輻射是光波,每秒30萬公里,一點洩露,輻射線一秒鐘就能依靠反射充斥滿某一個強度空間!-----所以那些說使用植物,防輻射孕婦裝(肯定不是遮蔽式的),輻射消除儀等等消除或防止輻射的方法都是不科學的!1,進化決定地球植物只需適合的「可見光波」參與自身光合作用,對沒用的光波則不吸收,反射掉。
如綠色植物,是因為不吸收並反射綠色光波而成為我們眼中的綠色植物!電器的輻射或核輻射無疑都是不可見的,對於這些不可見的光波,植物如吸收也只是產生物理的熱作用!無法用於光合作用,大家沒看過在黑暗中生長的植物吧?!
有些材料吸熱會比較強!但植物,特別是沙漠中的植物,應該在吸收熱量方面屬於比較弱的,因為就是沙漠中的太陽光讓它們變成了那麼個奇怪模樣,仙人掌無葉子其實是怕太陽晒,怕水分流失過快而進化來的!也是說仙人掌其實是防晒抗吸收輻射高手而不是吸收輻射高手,因為吸收輻射會轉化為熱量,要麼本身給晒熟,要麼就是水分流失!
所以仙人掌抗輻射實在是無稽的很!
2,對於防輻射孕婦裝,很簡單,你包不嚴呵!(最近國家核電站的核心反應裝置,大致裝核燃料棒的某遮蔽裝置出現個小裂縫,但好在防範裝置有3層,輻射沒洩露的說!要知道核輻射,一條頭髮絲的縫就會造成不可以估計的洩露事件的!
)3,輻射消除儀!除非是個小型黑洞,否則,如何讓消除輻射?!消除核輻射,一般都是把給輻射的土層弄起來運走填埋吧!----------允許抄摘,但需註明----------
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