O que é radiação de corpo negro?
A radiação do corpo negro é a radiação térmica emitida em vez de refletida por um objeto. Fisicamente, a radiação do corpo negro é sempre misturada à radiação refletida, porque todos os objetos do mundo real refletem algumas das ondas eletromagnéticas que recebem. No entanto, um hipotético corpo negro emitia radiação dependente apenas de sua temperatura. Corpos negros quentes emitiam substancialmente na faixa visível de luz e, portanto, seriam visíveis aos seres humanos. Corpos negros frios emitiam principalmente na faixa de infravermelho, tornando-os invisíveis ao olho humano.
Um corpo negro é um objeto que absorve toda a radiação eletromagnética recebida. Nenhuma radiação incidente é refletida pela superfície do corpo. Corpos negros não existem no mundo físico; eles são objetos idealizados usados para propósitos conceituais e teóricos. Os organismos do mundo real sempre refletem uma parte da radiação recebida, embora essa quantidade possa variar. Os corpos negros são nomeados como tal porque, não refletindo ondas de luz incidentes, pareceriam pretos quando estavam frios.
Todos os objetos, incluindo corpos negros, emitem uma quantidade de radiação térmica que depende da temperatura do objeto. De fato, essa quantidade é proporcional à temperatura absoluta de um objeto em relação à quarta potência. Dobrar a temperatura absoluta de um objeto - por exemplo, transformar um forno da temperatura ambiente para cerca de 600 ° Fahrenheit (315 ° Celsius) - resultará em 16 vezes mais radiação térmica. A quantidade total de radiação térmica, portanto, aumenta drasticamente com temperaturas mais altas.
Em temperaturas abaixo de cerca de 482 ° C (900 ° F), a maior parte da radiação do corpo negro está na parte infravermelha do espectro eletromagnético. Os comprimentos de onda dessa radiação estão fora do alcance da percepção visual humana, o que explica por que as pessoas não conseguem ver objetos em temperatura ambiente durante a noite. Objetos muito quentes começam a emitir substancialmente na faixa visível de luz, no entanto. Isso explica por que as pessoas podem ver queima de madeira ou uma estrela distante durante a noite. A luz desses objetos quentes não é refletida principalmente por outras fontes, por isso é a radiação do corpo negro.
Como mencionado, os objetos do mundo real sempre refletem parte da luz incidente que recebem. Os indivíduos interpretam essa luz refletida como sendo capaz de "ver" um objeto; as pessoas podem ver objetos legais porque refletem a radiação do corpo negro de objetos mais quentes. Se as ondas de luz visíveis vêm do sol ou de uma lâmpada, elas atingem nossos olhos somente depois de quicarem um objeto frio. Sem essa radiação original do corpo negro, os objetos legais pareceriam pretos - exatamente o que as pessoas notam à noite sem nenhum objeto quente à vista. Se os humanos pudessem ver no infravermelho, poderiam ver até objetos à temperatura ambiente.