Что такое излучение черного тела?

В физике черное тело - это объект, который поглощает все электромагнитное излучение, будучи чисто неотражающим и непрозрачным. Соответственно, его цвет диктуется только его температурой. Различные температуры отражают атомы с различной интенсивностью, которая соответствует соответствующим длинам волн создаваемого электромагнитного излучения. Черные тела и проблемы, связанные с их излучением, особенно известны своей ролью в формулировке квантовой механики в начале 20-го века.

Излучение черного тела иногда также называют излучением полости, потому что в лаборатории самым близким приближением к черному телу является небольшая дыра, соединенная с большей полостью. Поскольку любой входящий свет должен отражаться от внутренней части полости несколько раз, чтобы отражать его обратно, во время которого он почти наверняка будет поглощен, отверстие в полости хорошо приближается к критерию неотражающей способности для черных тел. Согласно Густаву Кирхгофу, физику, который ввел термины «черное тело» и «излучение черного тела» в 1860 году, спектр, излучаемый целым, будет зависеть только от температуры полости, а вовсе не от конкретных нагреваемых материалов. ,

Когда температура черного тела увеличивается, он излучает электромагнитное излучение с более высокой интенсивностью и меньшей длиной волны. Около 1000 К (Кельвин, то же самое, что и Цельсий, но 0 - абсолютный ноль, –273,15 ° С), излучение черного тела красное, от 2000 К до 4000 К, излучение оранжевого цвета, затем начинает бледнеть при температуре выше 4000 К, при котором все типичные вещества находятся в жидкой форме.

В реальном мире самым близким приближением к излучению черного тела является космический микроволновый фон, «эхо» Большого взрыва. Черные дыры могут быть описаны как черные тела, и именно Стивен Хокинг обнаружил, что они испускают свое собственное излучение черного тела - которое было названо излучением Хокинга в его честь.

Попытки охарактеризовать спектр излучения излучения черного тела привели к тому, что такие ученые, как Планк и Эйнштейн, предположили, что электромагнитное излучение квантуется, что в итоге привело к революции в квантовой механике.