Katsed soojuskiirgusega

Soojusenergia liigub juhtivuse, konvektsiooni ja kiirguse kaudu kuumadest objektidest külmadesse. Neist kolmest ei vaja ainult kiirgus kontakti; päike soojendab Maad, sest tema soojuskiirgus liigub läbi tühja ruumi. Iga soe ese, näiteks päike, röster või inimkeha, annab selle energia, mida nimetatakse infrapunakiirguseks ehk I.R. Lihtsad katsed näitavad teile, kuidas see töötab.

Mõne dollari eest teaduspoodides saadaval olev radiomeeter näitab infrapunakiirgusele omast energiat. Sellel on suletud klaasümbris, nagu selge lambipirn, mis sisaldab osalist vaakumit. Ümbriku sees tasakaalustavad nõellaagril neli nelinurkset, musta ja valge küljega labad. Kui kiirgate radiomeetrile valgust, soojeneb must külg rohkem kui valge. Õhumolekulid põrkavad mõlemalt küljelt, kuid musta külje soojusenergia sunnib neid tugevamalt suruma. See keerutab labasid valge külje suunas. Asetage radiomeeter ereda päikesevalguse kätte ja vaadake, kui kiiresti see pöörleb. Seejärel liigutage seda otsese päikesevalguse eest ja jälgige, et see liiguks aeglasemalt.

Leidke mitu erinevat värvi riidest eset, nagu särgid või rätikud. Asetage need tugeva ja tasasele pinnale ereda päikesevalguse käes. 15–20 minuti pärast katsuge igaüht ja märkige, mis on kõige soojem. Kuna tumedad värvid peegeldavad kõige vähem päikesevalgust, neelavad nad kõige rohkem soojust. Heledad värvid peegeldavad kõige rohkem päikesevalgust ja jäävad seetõttu jahedamaks.

Koguge viis kohvitassi, identsed, välja arvatud värv. Jookske kraanist kuuma vett minut või paar, kuni see saavutab maksimaalse temperatuuri. Täitke tassid kuuma veega ja viige need pimedasse jahedasse ruumi. Asetage mõlemasse termomeeter ja oodake 20 minutit. Lugege igas topsis olevat termomeetrit ja võrrelge temperatuure ja värve. Kõige tumedamad värvid peaksid olema kõige lahedamad, sest nii nagu nad paremini neelavad soojusenergiat, kiirgavad nad ka soojusenergiat tõhusamalt kui heledad värvid.

Hankige päikesepatarei õhupall ja viige see rahulikul päikesepaistelisel päeval õue. Õhupall on mitu jalga pikk ja valmistatud tumedast plastikust. Täitke see varjus jaheda õhuga. Kinnitage õhupallile lohe nöör ja viige see päikeselisele alale. Hoidke nöörist kinni. Lõpuks põhjustab päikese soojuskiirgus õhu laienemist, mis muudab õhupalli maast üles. Sees oleval soojemal õhul on väiksem tihedus kui välisõhul, nii et õhupall hõljub.