สภาพเปล่งรังสี
สภาพเปล่งรังสี (emissivity) คืออัตราส่วนของพลังงานแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุในรูปของ การแผ่รังสีความร้อน (ค่าความแผ่รังสี) ต่อพลังงานแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุดำที่มีอุณหภูมิเท่ากัน (การแผ่รังสีของวัตถุสีดำ) เป็นปริมาณไร้มิติที่มีค่าอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 ค่าจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสารและความยาวคลื่นของแสง
ตามกฎของเคียร์ชฮ็อฟ ค่าการแผ่รังสี ε จะมีค่าเท่ากับอัตราการดูดกลืนแสง α:
- ε = α
นอกจากนี้ จากกฎทรงพลังงาน เมื่อแสงที่มีความยาวคลื่นหนึ่งตกกระทบวัตถุ ผลรวมของความสะท้อน ρ ความส่งผ่าน τ และอัตราการดูดกลืน α จะเป็น 1:
- ρ + τ + α = 1
ถ้าวัตถุมีความหนาเพียงพอ ค่าความส่งผ่าน τ จะกลายเป็น 0 แล้ว
- ρ + α = 1
จากกฎของเคียร์ชฮ็อฟข้างต้นสำหรับสมการนี้ ได้ว่า
- ρ = 1 - ε
นั่นคือ ถ้าค่าสภาพเปล่งรังสี ε สูง ค่าความสะท้อนก็จะต่ำ ในทางกลับกัน หากค่าการแผ่รังสี ε มีค่าน้อย ค่าความสะท้อนก็จะมาก ดังนั้นจะเห็นได้ว่าเพื่อให้สะท้อนแสงได้มากที่สุด ควรคลุมพื้นผิวของวัตถุด้วยวัสดุที่มีค่าการแผ่รังสีต่ำ
ตัวอย่างเช่น เสื้อผ้ากันความร้อนที่นักผจญเพลิงสวมใส่จะถูกเคลือบด้วยโลหะ เนื่องจากโลหะมีค่าสภาพเปล่งรังสี (ความสะท้อนสูง) ในหลายช่วงความยาวคลื่น ช่วยปกป้องร่างกายของนักผจญเพลิงจากอุณหภูมิสูงโดยการสะท้อนรังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุร้อน
ตัวอย่างค่า[แก้]
สำหรับวัสดุแต่ละชนิด ค่าสภาพเปล่งรังสี ε เป็นดังนี้:
- อลูมิเนียม 0.02-0.1
- เหล็ก (พื้นผิวออกซิไดซ์) 0.5-0.9
- ยาง 0.95
- เซรามิก 0.95