熱輻射與電磁波

透過「熱成像攝像機」來看熱水壺

在譯書時，遇到「熱輻射」、「電磁輻射」、「電磁波」與「光」等名詞，雖然我有一些基本「學校科學」（school science）的知識，也就是說，要論紙筆測驗的話，我大概會及格，也不會有大問題。

只是，按照書中原文的寫法，雖然提到「溫度」，但似乎是省略了「熱源」，特別是一個「發熱的物體」，讓我感覺需要再多做一點思考。例如：

At a temperature of about 10 degrees above absolute zero (10 kelvins), weak electromagnetic radiation is emitted that peaks at about 1 THz.

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於是，看了一下維基百科的寫法：

熱輻射，是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進行。它是熱的三種主要傳遞方式之一。

就只有這樣，簡短的兩行文字，與我印象中的台灣中學課本的相符。

點了維基百科該條目旁的「英文」，幸運地看到了比較清楚的解釋，它的第一段就滿足了我小小的好奇心：

Thermal radiation is electromagnetic radiation generated by the thermal motion of charged particles in matter. All matter with a temperature greater than absolute zero emits thermal radiation. When the temperature of the body is greater than absolute zero, inter-atomic collisions cause the kinetic energy of the atoms or molecules to change. This results in charge-acceleration and/or dipole oscillation which produces electromagnetic radiation, and the wide spectrum of radiation reflects the wide spectrum of energies and accelerations that occur even at a single temperature.

熱輻射是一種電磁輻射，由帶電粒子的熱運動所產生。
所有的物質，只要溫度高於絕對零度，就會散發出熱輻射。
當溫度高於絕對零度時，原子之間的碰撞，會引發原子或分子的動能變化。
結果會造成「帶電粒子的加速運動」以及（或者）原子或分子的「偶極振盪」，因而產生電磁輻射。
熱輻射的頻譜寬度（頻率分佈範圍），顯示出，即使是某個單一溫度，所引發的能量或加速度變化，是一個範圍，而不只是一個單一的數值。

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這樣一小段說明，結合了「物質」，即原子分子與其中帶電粒子（電子或電偶極）的繞擾動，以及已知「加速的帶電粒子會產生電磁波」的概念，我覺得，更好地統整了「熱輻射是一種電磁波」的概念。

當然，電磁波或電磁輻射「不需要介質」就能傳播的特性，則是另一個值得深思的觀念。

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熱輻射的經典示範實驗

Thermal Radiation and Leslie's Cube

萊氏盒（Leslie's Cubic）是用來說明物體熱輻射決定於溫度、顏色或吸熱特性，
它是由黃銅所製成的中空正方體，頂部有兩孔，可用來注入液體或插入溫度計。
它有四個不同的面：
一面為光滑可反射之面，一面為粗糙面，第三面為白色，第四面為黑色。

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