Co je to záření černého těla?

Ve fyzice je černé tělo objektem, který absorbuje veškeré elektromagnetické záření, protože je čistě nereflektivní a neprůhledný. Jeho barva je tedy dána pouze teplotou. Různé teploty odrazí atomy kolem při různých intenzitách, které odpovídají příslušným vlnovým délkám vytvářeného elektromagnetického záření. Černá těla a problémy obklopující jejich záření jsou obzvláště známé pro svou roli ve formulaci kvantové mechaniky na počátku 20. století.

Záření černého těla je někdy také nazýváno vyzařování dutin, protože v laboratoři je nejbližším přiblížením k černému tělu malá díra spojená s větší dutinou. Protože jakékoli přicházející světlo se musí odrazit několikrát uvnitř vnitřku dutiny, aby se odrazilo zpět ven, během kterého je téměř jisté, že bude absorbováno, díra dutiny pěkně přibližuje kritériím neodrazivosti černých těl. Podle Gustava Kirchhoffa, fyzika, který v roce 1860 představil pojmy „černé tělo“ a „záření černého těla“, bude spektrum vycházející z celku záviset pouze na teplotě dutiny a ne vůbec na konkrétních vyhřívaných materiálech .

Když se teplota černého těla zvyšuje, emituje elektromagnetické záření při vyšších intenzitách a kratších vlnových délkách. Přibližně 1000 K (Kelvin, stejný jako Celsius, ale 0 je absolutně nula, –273,15 ° C), záření černého těla je červené, od 2000 K do 4000 K, záření je oranžové, pak začne při teplotách kolem 4000 začínat zbarvovat K, ve kterém jsou všechny typické látky v kapalné formě.

Ve skutečném světě je nejblíže k záření černého těla kosmické mikrovlnné pozadí, „ozvěna“ Velkého třesku. Černé díry lze označit jako černá těla, a to byl Stephen Hawking, kdo objevil, že vydávají své vlastní záření černého těla - které bylo na jeho počest pojmenováno Hawkingovo záření.

Pokusy charakterizovat emisní spektrum záření černého těla je to, co vedlo vědce, jako je Planck a Einstein, k závěru, že elektromagnetické záření je kvantováno, což nakonec vedlo k revoluci kvantové mechaniky.