Hvad er stråling med sort krop?

I fysik er en sort krop et objekt, der absorberer al elektromagnetisk stråling, idet den er rent ikke-reflekterende og uigennemsigtig. Følgelig dikteres dens farve kun af dens temperatur. Forskellige temperaturer spretter atomer rundt i forskellige intensiteter, der svarer til de respektive bølgelængder af elektromagnetisk stråling, der produceres. Sorte kroppe og spørgsmål omkring deres stråling er især berømt for deres rolle i formuleringen af ​​kvantemekanik i begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

Sortkropsstråling kaldes undertiden også hulrumsstråling, fordi i et laboratorium er den nærmeste tilnærmelse til en sort krop et lille hul, der er forbundet til et større hulrum. Da ethvert indkommende lys skal hoppe rundt i det indre af hulrummet flere gange for at det kan reflekteres ud igen, i hvilket det næsten er bestemt at blive absorberet, tilnærmer hulrummet hullet pænt kriterierne for ikke-refleksionsevne for sorte kropper. Ifølge Gustav Kirchhoff, fysikeren, der introducerede udtrykkene "sort krop" og "sortkropsstråling" i 1860, vil spektret, der stammer fra det hele, kun afhænge af temperaturen i hulrummet og slet ikke af de bestemte materialer, der opvarmes .

Når temperaturen i en sort krop stiger, udsender den elektromagnetisk stråling ved højere intensiteter og kortere bølgelængder. Cirka 1000 K (Kelvin, det samme som Celsius, men 0 er absolut nul, –273,15 ° C), sortkropsstråling er rød, fra 2000 K til 4000 K, strålingen er orange og begynder derefter at blive hvid ved temperaturer over 4000 K, hvor alle typiske stoffer er i en flydende form.

I den virkelige verden er den nærmeste tilnærmelse til sortkropsstråling den kosmiske mikrobølgebakgrund, "ekkoet" fra Big Bang. Sorte huller kan beskrives som sorte kroppe, og det var Stephen Hawking, der opdagede, at de udsender deres egen sorte kropsstråling - som blev navngivet Hawking-stråling til hans ære.

Forsøg på at karakterisere emissionspektret for stråling fra sort krop er det, der fik forskere som Planck og Einstein til at antyde, at elektromagnetisk stråling kvantificeres, hvilket til sidst førte til kvantemekanikrevolutionen.