закон смещения Виназакон
В 1893 году Вильгельм Вин, применяя термодинамику к излучению, заключённому в полости с зеркальными стенками, доказал, что произведение длины волны в максимуме спектра на температуру должно быть постоянным. Это изящное термодинамическое рассуждение не требовало модели вещества и привело к формуле λ_max ~ 1/T, известной как закон смещения Вина. Позже закон был уточнён Планком на основе квантовой гипотезы, но суть сохранилась: с ростом температуры пик излучения сдвигается в сторону коротких волн.
Как работает
Нить лампы накаливания (около 2700 К) даёт пик излучения в инфракрасной области, отчего видимый свет — лишь слабый «хвост» спектра (лампа греет больше, чем светит). Тепловизор спасателя настроен на длины волн порядка 10 мкм, куда приходится максимум теплового излучения человеческого тела, и потому «видит» людей сквозь дым.
💡 Температура тела человека (~310 К) даёт максимум излучения на длине волны примерно 9.3 мкм. Гремучие змеи имеют специальные ямки-термолокаторы, чувствительные к инфракрасным лучам как раз в этом диапазоне, и охотятся в полной темноте, ориентируясь на тепло добычи.
\lambda_{\text{max}} = \frac{b}{T}
λ_max — длина волны, на которой излучение абсолютно чёрного тела максимально (м), b — постоянная Вина, b ≈ 2.898×10⁻³ м·К, T — температура абсолютно чёрного тела (К)