Warmtestraling wordt geproduceerd door een magnetron om voedsel te verwarmen. Thermische straling omvat microgolfstraling. Om de een of andere reden geloven pre-college instructeurs en leerboeken ten onrechte dat warmtestraling en infraroodstraling hetzelfde zijn. Het elektromagnetische spectrum omvat radiogolven, microgolven, infrarode golven, zichtbaar licht, ultraviolet licht, röntgenstralen en gammastralen, die allemaal energie dragen. Alle stralingsfrequenties kunnen thermische straling vormen, omdat ze allemaal ervoor zorgen dat een item dat ze tegenkomen wordt verwarmd. De term "thermische straling" wordt door natuurkundigen gebruikt om straling te beschrijven die een voorwerp kan opwarmen wanneer het ermee in contact komt. Of ze verwijzen naar een breed scala aan frequenties met een specifieke vorm die verandert afhankelijk van de temperatuur van de zender.
2000 K thermisch spectrum
Deze grafiek toont het frequentiespectrum van de thermische straling die een blackbody-object met een temperatuur van 2000 K uitzendt. Hoewel het infrarode frequentiebereik verantwoordelijk is voor het grootste deel van de warmtestraling, manifesteert een deel van de warmtestraling zich ook als microgolven, zichtbaar licht en ultraviolette straling. Houd er rekening mee dat zowel de frequentie-as als de vermogensas op logaritmische schalen worden weergegeven, zodat de curve eenvoudiger te interpreteren is. Afbeelding in het publieke domein, door Christopher S. Baird.
De piek in het spectrum van de uitgestraalde straling van een gloeiende substantie stijgt naar hogere frequenties naarmate het lichaam heter wordt. Astronomen kunnen dus de temperatuur van een ster berekenen door de relatieve helderheid van verschillende frequenties in het licht ervan te observeren. In deze context verwijst de term "thermisch" naar de relatie tussen de temperatuur van de stralingsbron en zijn spectrale vorm. "Niet-thermische straling" daarentegen verwijst naar licht dat geen verband houdt met de temperatuur van de bron. In tegenstelling tot een verwarmde gloeidraad gebruiken lasers bijvoorbeeld een ander proces om licht te genereren. Hierdoor is het laserlicht geen warmtestraling en onafhankelijk van de temperatuur van de laser. Laserlicht blijft echter energie dragen en heeft de kracht om dingen in de buurt op te warmen. Als je, zoals veel pre-college leraren doen, "thermische straling" definieert als straling die energie transporteert en objecten verwarmt, dan valt alle straling, ongeacht de frequentie of spectrale structuur, onder deze definitie. Door middel van elektromagnetische straling verwarmt een magnetron soep op precies dezelfde manier als een kampvuur kampeerders verwarmt. Misschien omdat levende menselijke lichamen een temperatuur hebben waarbij hun thermische straling piekt in het infrarood, bestaat er een misvatting dat alleen infraroodstraling thermisch is. Een soldaat draagt een infraroodbril om 's nachts mensen te spotten. De thermische straling van de zon piekt echter in het frequentiebereik van zichtbaar licht en is net zo heet. In werkelijkheid absorbeert de atmosfeer het grootste deel van het infrarode spectrum van zonlicht, waardoor het mensen op het oppervlak niet kan bereiken. Ondanks dat het heel weinig infraroodstraling heeft, heeft zonlicht er weinig moeite mee om ons op te warmen, en zijn spectrale structuur is gerelateerd aan de warmte van de zon.
