Hva er svart kroppsstråling?

I fysikk er en svart kropp et objekt som absorberer all elektromagnetisk stråling, og er rent ikke-reflekterende og ugjennomsiktig. Følgelig dikteres fargen bare av temperaturen. Ulike temperaturer spretter atomer rundt i forskjellige intensiteter som tilsvarer respektive bølgelengder for elektromagnetisk stråling som blir produsert. Sorte kropper og problemstillinger rundt deres stråling er spesielt kjent for sin rolle i formuleringen av kvantemekanikk på begynnelsen av 1900-tallet.

Svart-kroppsstråling kalles noen ganger også hulromsstråling, fordi i et laboratorium er den nærmeste tilnærmingen til en svart kropp et lite hull koblet til et større hulrom. Fordi alt innkommende lys må sprette rundt i det indre av hulrommet flere ganger for at det skal reflekteres ut igjen, hvor det nesten er sikkert å bli absorbert, tilnærmer hulromshullet kriteriene for ikke-refleksjonsevne for svarte kropper. I følge Gustav Kirchhoff, fysikeren som introduserte begrepene "svart kropp" og "svartkroppsstråling" i 1860, vil spekteret som stammer fra helheten bare avhenge av temperaturen i hulrommet og slett ikke av de spesielle materialene som blir oppvarmet .

Når temperaturen på en svart kropp øker, avgir den elektromagnetisk stråling ved høyere intensiteter og kortere bølgelengder. Rundt 1000 K (Kelvin, det samme som Celsius, men 0 er absolutt null, –273,15 ° C), svartkroppsstråling er rød, fra 2000 K til 4000 K, strålingen er oransje, og begynner deretter å bli hvit ved temperaturer over 4000 K, hvor alle typiske stoffer er i flytende form.

I den virkelige verden er den nærmeste tilnærmingen til svartkroppsstråling den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, "ekkoet" fra Big Bang. Svarte hull kan beskrives som svarte kropper, og det var Stephen Hawking som oppdaget at de avgir sin egen svartkroppsstråling - som fikk navnet Hawking-stråling til ære for ham.

Forsøk på å karakterisere utslippsspekteret til svartkroppsstråling er det som fikk forskere som Planck og Einstein til å antyde at elektromagnetisk stråling er kvantifisert, noe som til slutt førte til kvantemekanikkrevolusjonen.