Polare Eiskappen und Wärmestrahlung

Falsch:

"da Infrarotwellen eine kürzere Wellenlänge haben"

Infrarot hat eine längere Wellenlänge als sichtbar und eine sichtbare längere Wellenlänge als Ultraviolett.

Weiß ist ein Begriff für gemischte Wellenlängen des sichtbaren Lichts. In der Grafik sehen Sie, dass fast die Hälfte der von der Sonne abgestrahlten Energie als sichtbares Licht ankommt. Die weißen Gebäude reflektieren dieses sichtbare Licht, das andernfalls beim Auftreffen auf die Oberflächen absorbiert und durch die Wechselwirkungen in Infrarot umgewandelt würde, wodurch das ankommende Infrarot hinzugefügt würde.

Was absorbiert und was reflektiert wird, hängt von den chemischen Bindungen der Oberflächen ab, ob die einfallende Strahlung molekulare Zustände der Materialien anregen kann. Infrarot liegt in Frequenzen/Wellenlängen der Schwarzkörperstrahlung von Körpern in Temperaturbereichen, die für den menschlichen Körper angenehm sind , sodass sie leicht die Schwingungs- und Rotationsniveaus von Feststoffen und Flüssigkeiten und die kinetische Energie von Gasen erhöhen.

Die Kurve von 37 ° C ist hier praktisch vollständig im Infrarotbereich zu sehen, und bei niedrigeren Temperaturen noch mehr.

Daher reflektiert weiße Farbe Infrarot nicht so effizient wie sichtbar, ein großer Teil des Infrarot wird absorbiert, da auch ein Teil des sichtbaren Lichts an der Oberfläche gestreut und zu Infrarot zersetzt wird. Infrarot kann von Metallspiegeln aus den kollektiven Feldern in Metallen reflektiert werden. Wenn Sie Aluminiumfolie vor eine Heizung legen, werden Sie vor dem größten Teil der Wärme geschützt, die reflektiert wird, aber ein Teil davon wird absorbiert, wie Sie durch Berühren der Folie sehen können.

Wenn ich ein Objekt nur EM-Strahlung aus dem Infrarotspektrum aussetze, wird es dann nur Infrarot zurückreflektieren?

Ja, aber das meiste davon wird absorbiert (außer von spiegelnden Metalloberflächen), weil die Materialien die Rezeptoren für diese Wellenlängen haben. Dies liegt an der Tatsache, dass größere Wellenlängen Photonen mit weniger Energie haben, die keine höheren Energieniveaus anregen können. Die Energie der Photonen ist h*c/Lamda , wobei h die Plancks-Konstante , Lamda die Wellenlänge und c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Gilt dies auch für andere Arten von EM-Strahlung?

Nein. Sichtbares und ultraviolettes Licht durch Streuungen bauen ihre Energie je nach Material bis hin zu infraroten Frequenzen ab.

Ist es möglich, ein Objekt herzustellen, das weiß aussieht und viel Infrarotstrahlung absorbiert?

Normalerweise wird das meiste Infrarot absorbiert, außer von spiegelnden Metalloberflächen.

Wenn ein Objekt den größten Teil der EM-Strahlung reflektiert, die es mit einer bestimmten Wellenlänge λ empfängt, wird es dann auch den größten Teil der Strahlung reflektieren, die es mit Wellenlängen kleiner als λ empfängt (und den größten Teil der Strahlung mit Wellenlängen größer als λ absorbieren)? Reflektieren Objekte, die das meiste sichtbare Licht reflektieren (und daher weiß aussehen), auch die meiste Infrarotstrahlung (da Infrarotwellen eine kürzere Wellenlänge haben)?

Es gibt keine solche Regel. Sie hängt vom Material und seinen chemischen Bindungen ab.

Ich verstehe, dass die Wärme, die man fühlt, wenn man draußen in der Sonne steht, auf die Infrarotstrahlung der Sonne zurückzuführen ist.

Teilweise können Sie etwas IR direkt von der Sonne absorbieren. Das meiste davon wäre jedoch sichtbares Licht , das von Ihrer Haut und Kleidung absorbiert wird, das Ihre Haut und Kleidung aufwärmt, wodurch Sie sich wärmer fühlen.

Ich verstehe auch, dass ein Objekt umso weißer aussieht, je mehr Infrarotstrahlung es reflektiert. Das zumindest hat mich der Artikel, den ich gelesen habe, beeindruckt.

Nein. "Weiße" ist rein sichtbares Licht, das (bei allen Wellenlängen) reflektiert wird. Was auch immer vom Objekt absorbiert wird, wird schließlich als IR wieder abgestrahlt (basierend auf seiner Temperatur und wie sehr es sich einem perfekten „Schwarzkörper“-Strahler annähert). Sie können das IR nicht sehen , aber Sie können es als Wärme spüren .

Häuser in England, die ganz weiß gestrichen sind, und angeblich halten diese Häuser im Sommer kühler und im Winter wärmer.

Da sie weiß gestrichen sind, reflektieren sie die Sonnenstrahlen (sichtbares Licht) und erwärmen sich daher nicht so stark, als wären sie in einer dunkleren Farbe gestrichen. In einer Sommernacht strahlen sie nicht so stark in den Nachthimmel und kühlen daher möglicherweise nicht so stark ab wie ein dunkleres Haus. Ich bezweifle, dass sie im Winter so viel wärmer bleiben – tagsüber reflektieren sie das Sonnenlicht, das besser zum Aufwärmen verwendet werden könnte, aber nachts würden sie wahrscheinlich weniger Wärme abstrahlen als ein dunkles Haus, wodurch sie a etwas wärmer als sonst.

Beachten Sie, dass ich oben Strahlungseigenschaften (Emissivität) qualifiziere. Bei sichtbaren Wellenlängen reflektierend zu sein bedeutet nicht automatisch, dass ein Objekt bei IR-Wellenlängen ein schlechter Strahler ist und umgekehrt. Weiße Farbe könnte theoretisch im sichtbaren Bereich sehr reflektierend und im IR ein sehr guter Emitter sein. Es hängt alles von seiner Zusammensetzung und seinen physikalischen Eigenschaften ab.