การแผ่รังสีความร้อน (thermal radiation) วัตถุจะเริ่มแผ่รังสีความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 0 องศาสัมบูรณ์ (zero absolute temperature) โดยรังสีความร้อนที่แผ่ออกจากวัตถุอยู่ในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 0.1 µm ถึง 100 µm ซึ่งประกอบด้วย
- รังสีความร้อนย่านยูวี (UV region) มีช่วงความยาวคลื่นประมาณ 0.1 µm ถึง 0.3 µm
- รังสีความร้อนย่านการมองเห็น (visible region) มีช่วงความยาวคลื่นประมาณ 0.3 µm ถึง 0.75 µm
- รังสีความร้อนย่านอินฟราเรด (infrared region) มีช่วงความยาวคลื่นประมาณ 0.75 µm ถึง 100 µm โดยในปี ค.ศ. 1800 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Sir William Herschel ได้ค้นพบรังสีอินฟราเรด จากการทดลองวัดอุณหภูมิของแถบสีรุ้งจากปริซึม ซึ่งรังสีอินฟราเรดนี้อยู่ในช่วงคลื่นที่มีความถี่ต่ำกว่าความถี่ของแสงสีแดง มนุษย์จึงไม่สามารถมองเห็นแต่สามารถรู้สึกถึงความร้อนได้
สเปคตรัมการแผ่รังสีในย่านต่างๆ
(ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล, 2555)
ความเข้มของการแผ่รังสีความร้อนออกจากวัตถุใด ๆ มีค่าสูงสุดที่มุม θ เท่ากับ 0 องศา (ดังรูป)
การแผ่รังสีจากพื้นผิวแปรผันตามทิศทาง
(ที่มา: นวภัทรา และ ทวีพล, 2555)
พลังงานการแผ่รังสีความร้อน (
emissive power) ของวัตถุแปรผันตามอุณหภูมิ (ดังรูป) โดยเมื่อวัตถุมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นพลังงานความร้อนที่แผ่ออกจากวัตถุจะมีค่ามากขึ้นด้วย นอกจากนี้ค่าพลังงานการแผ่รังสีความร้อนที่แผ่ออกจากวัตถุแต่ละชนิด มีค่าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับค่าความสามารถในการแผ่รังสีความร้อน (
emissivity) ของวัตถุ โดยวัตถุดำ (
blackbody) ซึ่งเป็นวัตถุทางอุดมคติของการแผ่รังสีความร้อนมีค่า emissivity สูงที่สุด (ε =1)
ค่าความเข้มของการแผ่รังสีความร้อน
ที่มา: การวัดและเครื่องมือวัด ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร (นวภัทรา และ ทวีพล, 2555)