Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)

2. Általános meteorológiai alapismeretek - 2.8 A sugárzás

a méter egymilliomod része, 1 pm=10~6m. Az elektromágneses sugárzások A hullámhosszának nagyon széles a spektruma, 10~9 pm-től 109 pm-ig terjed. Az elektromágneses sugárzások hullámhossz szerinti felosztása és elnevezése a következő:

kozmikus sugárzás

10“910~7 pm,

gamma-sugarak

10~710~5 pm,

röntgensugarak

ÍO-5IO“1 pm,

ultraibolya sugarak

10-14 • 10-1 pm,

látható fény

4-10-1 —

8 • 10_1 pm,

infravörös sugarak

00

O

1

r

3

,5 • 102 pm,

elektromos rövidhullámok

3,5-102106 pm,

rádióhullámok

106109 pm.

Az infravörös tartományba tartozó sugarak főként hőhatásukkal tűnnek ki, ezért e hullámhossz-tartományba eső sugárzást hősugárzásnak is nevezik.

2.8.2 A sugárzás főbb törvényei

Minden anyag, amelynek hőmérséklete az abszolút 0° fölött van, a környező térbe sugárzást bocsát ki elektromágneses hullámok alakjában, és ezzel energiát ad le. A test elektromágneses sugárzására jellemző, hogy az milyen hullámhosszúságú sugarakból áll, és hogy az egyes hullámhossz-tartományokban időegység alatt mekkora energia- mennyiség vesz részt. Valamely test elektromágneses sugárzásának energiatartalma nem azonos minden hullámhosszon, hanem az a A hullámhossz és a sugárzó test T hőmérsékletének a függvénye:

Ex =/(A, T). (2.8.2-1)

A függvénykapcsolat elméleti meghatározását Planck adta meg, a függvény a sugárzásban fellépő hullámhosszak és energiamennyiségek kapcsolatát, a sugárzás energiaspektrumát írja le {Planck-törvény).

A Planck-függvény és a továbbiakban bemutatandó összefüggések szigorúan véve csak az olyan testekre érvényesek, amelyek minden hullámhosszon minden sugárzást teljesen elnyelnek. Ezek az úgynevezett abszolút fekete testek. Olyan test, amely a ráeső sugárzást maradék nélkül elnyelné, a természetben nem fordul elő, ám a Nap, a légkör és a földfelszín sugárzása jól megközelítik a fekete test modell alapján levezethető értékeket.

A sugárzás elnyelés (abszorpció) és a sugárzás kibocsátás (emisszió) mennyisége közötti összefüggést a Kirchhojf-törvény fejezi ki. Ha valamely test T hőmérsékleten és A hullámhosszon e(A, T) mennyiségű energiát bocsát ki magából és ugyanilyen feltételek mellett a(A, T) mennyiségű energiát nyel el:

= E{k, T), (2.8.2-2)

a(A, T)

70