Che cos'è la radiazione del corpo nero?

In fisica, un corpo nero è un oggetto che assorbe tutte le radiazioni elettromagnetiche, essendo puramente non riflettente e opaco. Di conseguenza, il suo colore è dettato solo dalla sua temperatura. Temperature diverse rimbalzano gli atomi intorno a intensità diverse che corrispondono alle rispettive lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica prodotta. I corpi neri e le questioni che circondano le loro radiazioni sono particolarmente famosi per il loro ruolo nella formulazione della meccanica quantistica all'inizio del XX secolo.

Le radiazioni del corpo nero sono talvolta chiamate anche radiazioni della cavità, poiché in un laboratorio l'approssimazione più vicina a un corpo nero è un piccolo foro collegato a una cavità più grande. Poiché qualsiasi luce in arrivo deve rimbalzare più volte all'interno della cavità per poter essere riflessa, durante la quale è quasi certo di essere assorbita, il foro della cavità si avvicina bene ai criteri di non riflettività per i corpi neri. Secondo Gustav Kirchhoff, il fisico che ha introdotto i termini "corpo nero" e "radiazione del corpo nero" nel 1860, lo spettro emanato dal tutto dipenderà solo dalla temperatura della cavità e non dai materiali particolari che vengono riscaldati .

All'aumentare della temperatura di un corpo nero, emette radiazioni elettromagnetiche a intensità più elevate e lunghezze d'onda più brevi. Circa 1000 K (Kelvin, uguale a Celsius ma 0 è zero assoluto, –273,15 ° C), la radiazione del corpo nero è rossa, da 2000 K a 4000 K, la radiazione è arancione, quindi inizia a diventare bianca a temperature oltre i 4000 K, in cui tutte le sostanze tipiche sono in forma liquida.

Nel mondo reale, l'approssimazione più vicina alla radiazione del corpo nero è lo sfondo cosmico a microonde, l'eco del Big Bang. I buchi neri possono essere descritti come corpi neri, ed è stato Stephen Hawking che ha scoperto di emettere la propria radiazione di corpo nero - che è stata chiamata radiazione di Hawking in suo onore.

I tentativi di caratterizzare lo spettro delle emissioni delle radiazioni del corpo nero sono ciò che ha portato scienziati come Planck ed Einstein a suggerire che le radiazioni elettromagnetiche sono quantizzate, il che alla fine ha portato alla rivoluzione della meccanica quantistica.