පදාර්ථ හා විකිරණ

පදාර්ථ හා විකිරණ

තාප විකිරණ

වස්තුවක් තම උෂ්ණත්වය හේතු කොට ගෙන වීමෝචනය කරන්නා වූ විකිරණ තාප විකිරණ ලෙස හැඳින්වේ.අධෝරක්ත කිරණ මූලික වශයෙන් තාප විකිරණ ලෙස හැදින්වේ.

තාප විකිරණ යනු තාපය සංක්‍රමණය වන තවත් ස්වරූපයකි.අධෝරක්ත කිරණ විද්‍යුත් චුම්භක  තරංගයක් බැවින් සංවහනය මෙන් නොව විකිරණ මගින් තාපය සංක්‍රමණය වීමට පදාර්ථමය මාධ්‍යක් අවශ්‍ය නොවේ.

උදාහරණ-සූර්යයාගේ සිට පෘථිවියට තාපය ගමන් කිරීම

               ගිනිමැලයක් අසල උණුසුම දැනීම

                සූත්‍රිකා පහනක් අසල උණුසුම දැනීම

රත් වු වස්තුවකින් තාප විකිරණ විමෝචනය වන සීඝ්‍රතාව රඳා පවතින සාධක

1.වස්තුව පවතින උෂ්ණත්වය

2.වස්තුවේ පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය

3.වස්තුවේ පෘෂ්ඨික ස්වභාවය

ඉහත සාධක මත තාප විකිරණ විමෝචනය වන සීඝ්‍රතාව ආදර්ශනය කිරීම

මේ සඳහා තාප විද්‍යුත් යුග්ම කීපයක් ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කිරීමෙන් සෑදූ තාප විද්‍යුත් පුංජයක් සහ තුනී තහඩුවකින් තනන ලද ඝනකයක හැඩති උපකරණයක් වන  ලෙස්ලි ඝනකයක් ප්‍රයෝජනයට ගැනේ.

1.වස්තුවක පවත්නා උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතින බව ආදර්ශනය කිරීම

ලෙස්ලි ඝනකය විවිධ උෂ්ණත්ව වල පවතින උණුසුම් ජලයෙන් පුරවා එහි මුහුණක් ඉදිරියේ තාප විද්‍යුත් පුංජයක් තබා ගැල්වනෝමීටරයේ පාඨාංක ලබා ගන්න .උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට ගැල්වනෝමීටර පාඨාංකය වැඩි වන බව පෙනී යයි.මෙයින් තහවුරු වන්නේ උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට තාප විකිරණ විමෝචනය වන සීඝ්‍රතාවයද වැඩි වන බවයි.

2.වස්තුවේ පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය මත රදා පවතින බව ආදර්ශනය කිරීම

එකම පෘෂ්ඨික ස්වභාවයක් ඇති විවිධ ප්‍රමාණයේ ලෙස්ලි ඝනක කිහිපයක් ලබා ගන්න.දැන් සෑම ඝනකයක් තුළටම එක සමාන උෂ්ණත්වයකට රත් වූ ජලය දමා එක් පෘෂ්ඨයක් ඉදිරියේ තාප විද්‍යුත් පුංජය තබා ගැල්වනෝමීටර පාඨාංක ලබා ගන්න.පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය වැඩි වීමේ දී ගැල්වනෝමීටර පාඨාංකය වැඩි වන බව පෙනී යයි.මෙයින් තහවුරු වන්නේ පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය වඩි වන විට තාප විකිරණ විමෝචනය වන සීඝ්‍රතාවය වඩිවන බවයි.

3.වස්තුවේ පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය මත රදා පවතින බව ආදර්ශනය කිරීම

එකම පෘෂ්ඨික ස්වභාවයක් ඇති විවිධ ප්‍රමාණයේ ලෙස්ලි ඝනක කිහිපයක් ලබා ගන්න.දැන් සෑම ඝනකයක් තුළටම එක සමාන උෂ්ණත්වයකට රත් වූ ජලය දමා එක් පෘෂ්ඨයක් ඉදිරියේ තාප විද්‍යුත් පුංජය තබා ගැල්වනෝමීටර පාඨාංක ලබා ගන්න.පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය වැඩි වීමේ දී ගැල්වනෝමීටර පාඨාංකය වැඩි වන බව පෙනී යයි.මෙයින් තහවුරු වන්නේ පෘෂ්ඨික වර්ගඵලය වඩි වන විට තාප විකිරණ විමෝචනය වන සීඝ්‍රතාවය වඩිවන බවයි.

රත් වූ වස්තුවකට අධෝරක්ත කිරණ පරාසයේ වු සියලුම තරංග ආයාමයෙන් යුත් විකිරණ සාමාන්‍යයෙන් විමෝචනය කළ නොහැක.වැඩි තරංග ආයාම ප්‍රමාණයක් විමෝචනය කල හැකි වස්තු හොඳ තාප විමෝචක ලෙස හැඳින්වේ.යම් වස්තුවකට අවශෝෂණය කළ හැකි වන්නේද එය රත් වූ විට විමෝචනය කළ හැකි තරංග ආයාමයන් පමණි.එබැවින් හොඳ තාප විමෝචකයක් හොඳ තාප අවශෝෂකයක්ද වේ.

කෘෂ්ණ වස්තු

යම් වස්තුවක් රත් වූ විට අධෝරක්ත කිරණ පරාසයේ වූ සියළුම තරංග ආයාමයෙන් යුතු විකිරණ විමෝචනය ක්ළ හැකි නම් එවැනි වස්තුවක් කෘෂ්ණ වස්තුවක් ලෙස හැඳින්වේ.කෘෂ්ණ වස්තුවකට අධෝරක්ත කිරණ පරාසයේ වූ සියළුම තරංග ආයාමයෙන් යුත් විකිරණ අවශෝෂණය කර ගැනීමේ හැකියාවද ඇත.සූර්යයා ආසන්න ලෙස කෘෂ්ණ වස්තුවක් ලෙස සැලකේ.

විකිරණ  තීව්‍රතාවය

කෘෂ්ණ වස්තුවක ඒකක වර්ගඵලයකින් තත්පරයකදී විමෝචනය වන විකිඔරණ ශක්තිය විකිරණ තීව්‍රතාවය ලෙස හැදින්වේ.

A වර්ගඵලයකින් t  කාලයක් තුල පිටකරන විකිරණ ශක්තිය  E නම් හා තීව්‍රතාවය I නම්

                           ඒකක  =Wm^-2

ස්ටෙපාන් නියමය

කෘෂ්ණ වස්තුවක ඒකක වර්ගඵලයකින් විකිරණ විමෝචනය  වීමේ සීඝ්‍රතාවය වස්තුවේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයේ 4 වන බලයට අනුලෝමව  සමානුපාතික වේ.

                         σ= ස්ටෙපාන් නියතය

 A වර්ගඵලයක් සැලකූ විට

පෘෂ්ඨික විමෝචකතාව

යම් වස්තුවකින් ඒකක වර්ගඵලයකින් විකිරණය කරන සීඝ්‍රතාවය එම වස්තුව හා සමාන උෂ්ණත්වයකට පත්ව ඇති කෘෂ්ණ වස්තුවක ඒකක වර්ගඵලයකින් තාප විකිරණ විමෝචනය කරන සීඝ්‍රතාවට දරණ අනුපාතය පෘෂ්ඨික විමෝචකතාවය ලෙස හැඳින්වේ.

වේ. e=1  යනු කෘෂ්ණ වස්තුවක්ම වේ.