Μάθημα : Θερμική Ακτινοβολία (Μέλαν Σώμα)

🎬 Βήμα 1: Παρατήρηση Βίντεο

 Παρακολουθήστε ένα σύντομο βίντεο (διάρκειας 3 λεπτών) από το Πανεπιστήμιο Harvard. Στο βίντεο αυτό, μια σιδερένια μπάλα (iron ball) και ένα κομμάτι τούβλο (brick chunk) τοποθετούνται μέσα σε έναν ειδικό φούρνο που θερμαίνεται σε πολύ υψηλή θερμοκρασία.

🧐 Βήμα 2: Προβληματισμός & Ερωτήματα

Καθώς παρακολουθείτε το βίντεο (ειδικά μετά το 1ο λεπτό, όπου ο φούρνος έχει πιάσει θερμοκρασία), σκεφτείτε τα εξής:

1. Τι συμβαίνει στο χρώμα της μπάλας και του τούβλου καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει;

2. Γιατί στο τέλος τα δύο αντικείμενα "εξαφανίζονται" οπτικά και φαίνονται να γίνονται ένα με το εσωτερικό του φούρνου;

3. Παίζει ρόλο το υλικό τους (σίδερο vs τούβλο) στο χρώμα που εκπέμπουν όταν βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία;

    

   📘 Βήμα 3: Βασική Έννοια – Τι είναι η "Ένταση" I;

   Πριν προχωρήσουμε στο εικονικό εργαστήριο, ας ορίσουμε το μέγεθος που θα μετράμε:

   Ένταση I της θερμικής ακτινοβολίας ενός σώματος ονομάζεται η συνολική ενέργεια που εκπέμπει το σώμα υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ανά μονάδα επιφάνειας και ανά μονάδα χρόνου (δηλαδή πόσα Joule ενέργειας βγαίνουν κάθε δευτερόλεπτο από κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειάς του).

   

   Όπως είδατε στο βίντεο, όσο πιο ζεστός είναι ο φούρνος, τόσο μεγαλύτερη είναι η Ένταση της ακτινοβολίας (τα σώματα φέγγουν πιο δυνατά) και το χρώμα τους σταδιακα αλλάζει.

    

   🏃‍♂️ Επόμενο Βήμα: αφού σκεφτείτε τα παραπάνω, προχωρήστε στην Ενότητα 2, όπου θα ανοίξετε το Φύλλο Εργασίας και θα μπείτε στην προσομοίωση για να πειραματιστείτε οι ίδιοι με αυτές τις αλλαγές!»