تابشِ گرمایی

بینِ زمین و خورشید حدودِ صد و پنجاه میلیون کیلومتر فضای تقریباً خالی است: نه هوایی هست که همرفت کند و نه ماده‌ای که گرما را رسانش کند. با این حال، صورتتان را رو به آفتاب کنید؛ گرمایش را حس می‌کنید. این گرما چطور آمده است؟

راهِ سوم

گرمای خورشید به شکلِ تابش به ما می‌رسد. تابش برای رفتن به هیچ ماده‌ای نیاز ندارد و حتی از خلأ، یعنی جایی که هیچ ماده‌ای ندارد، هم می‌گذرد. تابش با سرعتِ نور حرکت می‌کند، پس فقط حدودِ هشت دقیقه طول می‌کشد تا از خورشید به زمین برسد.

فقط خورشید نیست که تابش دارد. همه‌ی جسم‌ها مقداری از انرژی‌شان را تابش می‌کنند؛ هر چه داغ‌تر باشند، بیشتر. دستتان را چند سانتی‌متر کنارِ یک لامپِ رشته‌ایِ روشن یا یک بخاریِ برقی بگیرید. گرما را حس می‌کنید، با این‌که به آن دست نزده‌اید و هوای گرم هم به بالا می‌رود نه به کنار. این گرما تابش است.

تیره یا روشن؟

وقتی تابش به جسمی می‌رسد، بخشی از آن جذب می‌شود و جسم را گرم می‌کند و بخشی بازتابیده می‌شود.

• سطح‌های تیره و مات بیشترِ تابش را جذب می‌کنند و زود گرم می‌شوند. همین سطح‌ها وقتی داغ باشند، تابش را هم خوب پس می‌دهند.
• سطح‌های روشن و براق بیشترِ تابش را بازمی‌تابانند و کم‌تر گرم می‌شوند.

برای همین در تابستان لباسِ روشن خنک‌تر است، خانه‌های قدیمیِ کویر سفید یا کاه‌گلیِ روشن‌اند، و لوله‌های آبگرم‌کنِ خورشیدی را سیاه می‌سازند. سپرِ آفتابیِ نقره‌ایِ پشتِ شیشه‌ی خودرو هم تابشِ خورشید را بازمی‌تاباند تا درونِ خودرو کم‌تر داغ شود.

هر سه با هم

در زندگی، گرما معمولاً با هر سه روش با هم جابه‌جا می‌شود. کنارِ آتشِ اردو، صورتتان با تابش گرم می‌شود، هوای داغ با همرفت بالا می‌رود و سیخِ کبابی که در آتش است با رسانش داغ می‌شود. موتورِ خودرو هم با رادیاتوری خنک می‌شود که هر سه راه را به کار می‌گیرد.

در خانه امتحان کنید

1. دو لیوانِ یکسان را پر از آب کنید. دورِ یکی کاغذِ سیاه و دورِ دیگری فویلِ آلومینیومی بپیچید.
2. هر دو را یک ساعت زیرِ آفتاب بگذارید.
3. با انگشت یا دماسنج دمای آبِ هر دو را مقایسه کنید و نتیجه را با تابش توضیح دهید.

واژه‌های این درس

• تابش - جابه‌جا شدنِ انرژی بدونِ نیاز به ماده، مثلِ گرمای خورشید.
• خلأ - جایی که هیچ ماده‌ای ندارد.
• جذب - گرفتنِ انرژیِ تابش و گرم شدن.
• بازتاب - برگرداندنِ تابش از سطحِ جسم.

ایده‌ی اصلی

تابش راهِ سومِ انتقالِ گرماست و برای رفتن به ماده نیاز ندارد؛ گرمای خورشید از خلأ می‌گذرد و به ما می‌رسد. همه‌ی جسم‌ها تابش می‌کنند. سطح‌های تیره و مات تابش را بیشتر جذب می‌کنند و سطح‌های روشن و براق بیشتر بازمی‌تابانند.