Абсолютно черно тяло

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Абсолютно черното тяло (АЧТ) е идеализиран модел, абстракция, използвана в термодинамиката и представлява тяло в термодинамично равновесие (т.е. има изотропно излъчване), което поглъща електромагнитно излъчване в целия диапазон (всички дължини на вълната) и не отразява нищо. Това обаче не означава, че тялото не излъчва. То може да излъчва всяка дължина на вълната и визуално има цвят.^[1].Спектърa на излъчване зависи единствено от неговата температура. Слънцето, като и другите звезди, са най-добри приближения за абсолютно черни тела^[2]

Терминът „абсолютно черно тяло“ (съкратено АЧТ^[1]) е въведен от Густав Кирхоф през 1862 година. По това време съществуват два модела за излъчването на абсолютно черно тяло. Единият е със закона на Релей-Джинс.^[3]

Той е в съгласие с експеримента за ниски честоти (големи дължини на вълната), но при малките дължини води до така наречената ултравиолетова катастрофа. Другият е със закона на Вин^[4]

,

който работи добре за високи честоти, но не е в съгласие с експеримента за ниски.

През 1900 година Макс Планк построява полуемпиричен модел, като разбира, че методите на класическата физика не могат да обяснят разликите между теорията и експеримента. Той прави гениалното предположение, че електромагнитното лъчение не е непрекъснато, а на малки пакети, които той нарича кванти или фотони^[2]. Това дава началото на квантовата механика, която успява да даде обяснение на топлинното излъчване на абсолютно черно тяло. Хипотезата на Планк за квантуването на електромагнитното лъчение е в основата на тази теория^[2]. Според закона на Планк интензивността на излъчването на абсолютно черно тяло в зависимост от температурата и честотата се определя с формулата:

където I(ν)dν — мощността на излъчването на единица площ в диапазона от честоти ν до ν + dν.

[редактиране] Цвят на излъчването

Цветът (дължината на вълната или честотата) на излъчената от нагрявано тяло светлина зависи от температурата или с други думи спектърът на излъчване се мени с температурата.

С намаляване на температурата, максимумът на излъчване на абсолютно черното тяло отива към по-високите дължини на вълната. Черната крива представя излъчването на абсолютно черното тяло, според класическия закон на Релей-Джинс, според който обаче енергията на малките дължини на вълната на електромагнитното лъчение е безкрайна

[редактиране] Външни препратки

• Абсолютно черно тяло
• Топлинно излъчване

[редактиране] Източници

1. ↑ ^{1,0 1,1} Лекции по обща астрофизика, Проф. Георги Иванов, катедра Астрономия, ФзФ, СУ „Св. Климент Охридски“
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2} Революциите в оптиката, Проф. Иван Лалов, ФзФ, СУ „Св. Климент Охридски“
3. ↑ http://www.spectralcalc.com/blackbody/blackbody.html
4. ↑ http://www.spectralcalc.com/blackbody/blackbody.html

Тази статия, свързана с физиката, е все още мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия, като я редактирате и я разширите.