การฉายรังสีของ Blackbody คืออะไร?

การแผ่รังสีความเข้มคือการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุแทนที่จะสะท้อนออกมา ในทางกายภาพแล้วการแผ่รังสีความเข้มนั้นจะผสมกับการแผ่รังสีที่สะท้อนอยู่เสมอเพราะวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงนั้นจะสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบางส่วนที่ได้รับ อย่างไรก็ตามวัตถุดำสมมุติจะเปล่งรังสีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมันเท่านั้น ร่างดำร้อนจะเปล่งแสงออกมาอย่างมากในช่วงแสงที่มองเห็นดังนั้นมนุษย์จะมองเห็นได้ วัตถุสีดำเย็นจะเปล่งรังสีในช่วงอินฟราเรดเป็นหลักทำให้มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์

วัตถุสีดำเป็นวัตถุที่ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาทั้งหมด ไม่มีการสะท้อนรังสีที่ตกกระทบจากผิวของร่างกาย ร่างกายสีดำไม่มีอยู่จริงในโลกทางกายภาพ; พวกเขาเป็นวัตถุในอุดมคติที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางแนวคิดและทฤษฎี ร่างกายในโลกแห่งความเป็นจริงมักสะท้อนรังสีบางส่วนที่เข้ามาถึงแม้ว่าจำนวนนี้จะแตกต่างกันไป ร่างกายสีดำถูกตั้งชื่อเช่นนี้เพราะเมื่อไม่มีการสะท้อนของคลื่นแสงที่ตกกระทบพวกเขาก็จะปรากฏเป็นสีดำเมื่อเย็น

วัตถุทั้งหมดรวมถึงวัตถุดำปล่อยรังสีความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุ ในความเป็นจริงปริมาณนี้เป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุต่อกำลังที่สี่ การเพิ่มอุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุเป็นสองเท่า - ยกตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนเตาอบจากอุณหภูมิห้องเป็นประมาณ 600 °ฟาเรนไฮต์ (315 องศาเซลเซียส) - ส่งผลให้เกิดการแผ่รังสีความร้อน 16 เท่า ปริมาณรังสีความร้อนทั้งหมดจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 900 ° F (482 ° C) รังสีส่วนใหญ่จะอยู่ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ความยาวคลื่นของรังสีนี้อยู่นอกขอบเขตของการรับรู้ด้วยสายตาของมนุษย์ซึ่งอธิบายว่าทำไมคนไม่สามารถมองเห็นวัตถุอุณหภูมิห้องในช่วงกลางคืน อย่างไรก็ตามวัตถุที่ร้อนมากเริ่มเปล่งแสงออกมาอย่างมากในช่วงแสงที่มองเห็นได้ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมผู้คนสามารถเห็นไม้ฟืนหรือดาวที่อยู่ห่างไกลในตอนกลางคืน แสงจากวัตถุที่ร้อนแรงเหล่านี้ไม่ได้ถูกสะท้อนจากแหล่งอื่นเป็นหลักดังนั้นจึงเป็นรังสีดำ

ดังที่กล่าวไว้วัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงมักจะสะท้อนแสงตกกระทบที่ได้รับ บุคคลตีความแสงสะท้อนนี้ว่าสามารถ "มองเห็น" วัตถุ ผู้คนสามารถเห็นวัตถุที่น่าสนใจเพราะสะท้อนรังสีสีดำของวัตถุร้อนจัด ไม่ว่าคลื่นแสงที่มองเห็นนั้นมาจากดวงอาทิตย์หรือหลอดไฟพวกมันจะมาถึงดวงตาของเราหลังจากกระดอนวัตถุเย็น หากไม่มีการฉายรังสีแบบดั้งเดิมวัตถุเย็น ๆ จะปรากฏเป็นสีดำซึ่งเป็นสิ่งที่บุคคลสังเกตเห็นในเวลากลางคืนโดยไม่มีวัตถุร้อนในสายตา หากมนุษย์สามารถมองเห็นได้ในอินฟราเรดพวกเขาจะสามารถมองเห็นแม้แต่วัตถุอุณหภูมิห้อง