Bức xạ nhiệt là gì? Ứng dụng và tác hại của bức xạ nhiệt

Có thể bạn đã từng nghe qua cụm từ “bức xạ nhiệt”, nhưng chắc hẳn các bạn sẽ không biết chi tiết về hiện tượng này được diễn ra như thế nào. Thực chất, đây là một hiện tượng vẫn đang thường xuyên xảy ra trong cuộc sống của chúng ta, chúng tác động lên sự vật mà mắt thường không thể nhìn thấy. Để hiểu cụ thể hơn về hiện tượng này, mời các bạn cùng dõi theo bài viết bên dưới.

Bức xạ nhiệt là gì?

Để cụ thể hóa bức xạ nhiệt là gì thì các bạn có thể hiểu theo cách đơn giản như sau: 

Nó là một loại bức xạ điện từ, được tạo ra bởi chuyển động của các hạt điện tích bên trong vật chất. Nó còn được hiểu là một hiện tượng mà quá trình biến đổi nhiệt năng nhận được từ môi trường thành nội năng của hệ vật. 

Đây là dạng bức xạ phổ biến nhất được tạo ra do các nguyên tử, phân tử của vật chất bị kích thích bởi tác dụng nhiệt từ các tác nhân bên ngoài. Khi các nguyên tử, phân tử của vật chất chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái ban đầu, chúng sẽ phát ra sóng điện từ, và ánh sáng cũng là dạng một bức xạ nhiệt.

Tất cả những vật chất có nhiệt độ lớn hơn 0 đều có khả năng phát ra bức xạ nhiệt. Khi đó, sự va chạm giữa các nguyên tử cấu thành vật chất sẽ làm tăng tốc độ điện tích và sản sinh ra bức xạ điện tử. 

Hiện tượng bức xạ sẽ xảy ra ở 3 môi trường chính là rắn, lỏng, khí và thậm chí là cả chân không. Các tia bức xạ mặt trời trước khi đi đến Trái Đất phải đi qua một khoảng chân không. Và khi chiếu xuống mặt đất phải đi qua một khoảng không khí. Đối với chất lỏng cũng khá dễ hiểu, khi ánh nắng mặt trời chiếu xuống mặt nước quá lâu sẽ làm cho nước dần nóng lên. 

Tùy thuộc vào từng dạng vật chất khác nhau sẽ tạo ra các bức xạ nhiệt khác nhau, trong đó gồm có các tia phổ biến như: tia cực tím, tia tử ngoại, tia hồng ngoại,…

Ví dụ: Bức xạ mặt trời gồm có các tia UV như: UVA, UVB,…

Một số ví dụ về bức xạ nhiệt

Để các bạn có thể hình dung rõ hơn về khái niệm bức xạ nhiệt là gì, chúng mình sẽ lấy một số ví dụ minh họa như sau: 

• Khi ánh nắng mặt trời chiếu vào ngôi nhà, phần mái và vách tường sẽ hấp thụ một lượng nhiệt và dần nóng lên. Sau đó, chúng tiếp tục bức xạ vào không gian bên trong, tạo nên hiện tượng phát xạ, xuyên qua không khí và tiếp xúc đến da và cơ thể người khiến chúng ta cảm thấy nóng bức, khó chịu. 
• Một chiếc xe hơi đặt dưới ánh nắng mặt trời. Khi đó, nhiệt lượng do mặt trời tỏa ra và chiếu vào chiếc xe, xuyên qua lớp cửa kính khiến lớp bên ngoài và cả không gian bên trong xe nóng lên. Để cảm nhận rõ hiện tượng này, bạn chỉ cần bước vào trong xe sau khi đã để ô tô của mình ngoài trời nắng một khoảng thời gian, lập tức hơi nóng từ trong và ngoài xe sẽ toát ra.

Đó là lý do vì sao khi có ánh nắng chiếu trực tiếp vào xe ô tô sẽ khiến cho lớp kính bên ngoài bị tác động và ảnh hưởng, lâu ngày sẽ bị hao mòn. Và đây cũng chính là nguyên nhân mà các hệ thống dán xe như danxe.com.vn của chúng tôi ra đời. Với mục đích phục vụ khách hàng, giúp xế yêu có một lớp “áo chống nắng” để hạn chế các tác nhân từ bức xạ nhiệt dưới dạng ánh sáng như thế này.

Bản chất của hiện tượng bức xạ nhiệt

Mỗi vật chất được cấu tạo từ các nguyên tử, giữa chúng là các hạt nhân và xung quanh được bao bọc bởi các điện tử chuyển động. Khi chuyển động, các điện tử này sẽ phát ra năng lượng bức xạ có dạng sóng điện từ và bao gồm các đặc điểm như: 

• Khi năng lượng phát ra và thu vào bằng nhau thì sẽ tạo ra bức xạ nhiệt cân bằng (không có sự thay đổi nhiệt độ của vật). 
• Khi năng lượng phát ra nhỏ hơn năng lượng thu vào thì nhiệt độ của vật sẽ tăng lên (vật sẽ bức xạ ở mọi nhiệt độ). 
• Tất cả mọi vật đều có bức xạ nhiệt. Mức độ của bức xạ sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ vật. 
• Hiện tượng bức xạ nhiệt có cùng bản chất với phản xạ, khúc xạ hay bức xạ thẳng,… nên khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật sẽ có sự khác nhau. Cụ thể là những vật có màu tối hoặc bề mặt xù xì sẽ có khả năng hấp thụ nhiệt nhiều hơn. Điều này cũng lý giải cho việc vì sao khi mặc quần áo tối màu như màu đen vào mùa hè hay trời nắng sẽ khiến chúng ta thường cảm thấy nóng hơn so với đồ màu sáng. 

• Từ đó có thể khẳng định rằng, các loại vải màu sáng có khả năng phản xạ nhiệt tốt hơn so với màu tối. Đồng thời, nó sẽ giúp cơ thể con người không thể phát tán nhiệt ra môi trường bên ngoài. Ngược lại, các loại vải tối màu có khả năng hấp thụ tia nhiệt từ mặt trời và cả nhiệt độ cơ thể. Do vậy, quần áo màu sáng vẫn là lựa chọn an toàn vào những ngày hè oi nóng. 
• Quá trình trao đổi bức xạ sẽ đi kèm 2 lần biến đổi năng lượng: từ nội năng thành sóng điện từ của vật phát xạ và biến đổi ngược lại ở vật hấp thụ. 
• Trong môi trường chân không, hiện tượng này vẫn diễn ra giữa hai vật.
• Quá trình bức xạ nhiệt vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt.

Xem thêm:

• Dán phim cách nhiệt giúp chống nóng, ngắn chặn tia UV hiệu quả
• Tác hại và ứng dụng thực tế của tia hồng ngoại
• Những lưu ý khi Dán wrap decal xe ô tô

Ứng dụng của bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt được ứng dụng khá rộng rãi trong cuộc sống bởi nó cũng có rất nhiều ưu điểm. Cụ thể như sau: 

• Giúp soi chiếu an ninh hải quan, đảm bảo an ninh trên biển. 
• Ứng dụng trong các hoạt động của các nhà máy hạt nhân.
• Chữa trị những căn bệnh nguy hiểm trong y học. 
• Ngoài ra, nó còn được ứng dụng trong kỹ thuật, bao gồm các ngành kinh tế, hỗ trợ quy trình sản xuất các vật dụng, sản phẩm thường ngày. Ví dụ điển hình là đồ gia dụng như lò vi sóng, nồi chiên không dầu,… đều được ứng dụng bởi bức xạ nhiệt để nấu chín thức ăn. Hay bức xạ nhiệt giúp chúng ta có thể giữ ấm cơ thể khi ngồi dưới lò sưởi hoặc bên cạnh đống lửa,…

Tác hại của bức xạ nhiệt

Đi đôi với ý nghĩa về các lợi thế bên trên, thì bức xạ nhiệt cũng gây ra nhiều ảnh hưởng xấu cho con người và môi trường sống xung quanh. Cụ thể như sau: 

Đối với con người

Trong bức xạ ánh sáng mặt trời có chứa các tia cực tím có thể gây tổn thương đến da và giác mạc của con người. Khi chỉ số tia cực tím càng lớn thì thiệt hại do nó gây ra càng cao. 

Ngoài ra, khi bức xạ quá cao có thể làm suy giảm hệ miễn dịch, gây nên nhiều căn bệnh về đường hô hấp. Nó còn ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, thậm chí là khả năng sinh sản của nữ giới. Đồng thời, khí hậu xấu có sự kết hợp từ bức xạ nhiệt có thể khiến con người cảm thấy mệt mỏi, stress, rơi vào trạng thái căng thẳng, uể oải,… 

Đối với môi trường sống

Bức xạ nhiệt quá lớn là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng biến đổi khí hậu, làm trái đất nóng lên. Từ đó dẫn đến hiện tượng ô nhiễm không khí, ô nhiễm môi trường, gây ảnh hưởng trầm trọng đến hệ sinh thái. Tình trạng này thường có mặt và diễn ra tại các khu đô thị lớn. 

Lời kết

Trên là tập hợp các thông tin cơ bản và chi tiết nhất mà Danxe.com.vn tổng hợp được. Mong rằng chúng sẽ có ích cho các bạn để có thể hiểu rõ hơn thế nào là hiện tượng bức xạ nhiệt nhé! Cảm ơn các bạn đã ủng hộ và theo dõi!