黒体放射とは何ですか？

物理学では、黒体はすべての電磁放射を吸収するオブジェクトであり、純粋に無反射で不透明です。 したがって、色は温度によってのみ決まります。 温度が異なると、生成される電磁放射の各波長に対応する異なる強度で原子が跳ね返ります。 黒体とその放射を取り巻く問題は、20世紀初頭の量子力学の定式化における役割で特に有名です。

黒体放射は、空洞放射とも呼ばれます。これは、実験室では、黒体に最も近い近似は、大きな空洞に接続された小さな穴だからです。 入射光は反射して戻るために空洞の内部を何度も跳ね返らなければならず、その間はほぼ確実に吸収されるため、空洞の穴は黒体の無反射の基準にうまく近似しています。 1860年に「黒体」と「黒体放射」という用語を導入した物理学者であるグスタフ・キルヒホフによれば、全体から発せられるスペクトルは、加熱される特定の材料ではなく、キャビティの温度のみに依存します。 。

黒体の温度が上昇すると、黒体はより高い強度とより短い波長で電磁放射を放出します。 約1000 K（ケルビン、摂氏と同じですが、0は絶対ゼロ、-273.15°C）、黒体放射は赤、2000 Kから4000 K、放射はオレンジ、その後4000を超える温度で白に変わり始めますK。すべての典型的な物質が液体の形をしています。

現実の世界では、黒体放射に最も近いのは、宇宙マイクロ波背景、つまりビッグバンの「エコー」です。 ブラックホールは黒体と記述することができ、彼らが自分の黒体放射を放出していることを発見したのはスティーブンホーキングでした。

黒体放射の放射スペクトルを特徴づける試みは、プランクやアインシュタインなどの科学者が電磁放射が量子化され、最終的に量子力学の革命につながったことを示唆するようになりました。