Siyah-Vücut Radyasyonu Nedir?

Fizikte, siyah bir gövde tüm elektromanyetik radyasyonu emen, tamamen yansıtıcı olmayan ve opak olan bir nesnedir. Buna göre rengi sadece sıcaklığı ile belirlenir. Farklı sıcaklıklar, üretilen elektromanyetik radyasyonun ilgili dalga boylarına karşılık gelen farklı yoğunluklarda atomları sektirir. Radyasyonlarını çevreleyen kara cisimler ve konular özellikle 20. yüzyılın başlarında kuantum mekaniğinin formülasyonundaki rolleriyle ünlüdür.

Siyah cisim ışıması bazen boşluk ışınımı olarak da adlandırılır, çünkü bir laboratuvarda siyah cisme en yakın yaklaşım daha büyük bir boşluğa bağlı küçük bir deliktir. Herhangi bir gelen ışığın boşluğun içi etrafında geri çekilmesi için birkaç kez sıçraması gerektiğinden, hemen hemen emilmesi kesin olduğu zaman, oyuk deliği siyah cisimler için yansıtmasızlık kriterlerine güzel bir şekilde yaklaşmaktadır. 1860’da “kara cisim” ve “kara cisim radyasyonu” terimlerini ortaya çıkaran fizikçi Gustav Kirchhoff’a göre, bütün olarak ortaya çıkan spektrum yalnızca boşluğun sıcaklığına bağlı olacak ve ısınmakta olan belirli malzemelere bağlı olmayacaktır. .

Siyah bir cismin sıcaklığı arttıkça, daha yüksek yoğunluklarda ve daha kısa dalga boylarında elektromanyetik radyasyon yayar. Yaklaşık 1000 K (Kelvin, Santigrat ile aynı ama 0 mutlak sıfır, –273.15 ° C), siyah cisim ışıması kırmızıdır, 2000 K ila 4000 K arasındadır, radyasyon turuncudur, daha sonra 4000'den sonra sıcaklıklarda beyazlaşmaya başlar. Bütün tipik maddelerin sıvı halde olduğu K.

Gerçek dünyada, kara cisim radyasyonuna en yakın yaklaşım, Büyük Patlama'nın "yankısı" olan kozmik mikrodalga fonudur. Kara delikler kara bedenler olarak tanımlanabilir ve onuruna Hawking radyasyonu adı verilen kendi kara beden radyasyonlarını yaydıklarını keşfeden Stephen Hawking'ti.

Siyah cisim radyasyonunun emisyon spektrumunu karakterize etme girişimleri, Planck ve Einstein gibi bilim adamlarının elektromanyetik radyasyonun nicelleştirildiğini ve nihayetinde kuantum mekaniği devrimine yol açan niceliğe işaret ettiğini öne sürmeleridir.