Zračenje crnog tela
From Wikipedia, the free encyclopedia
Zračenje crnog tela je vid elektromagnetskog zračenja iz ili oko tela u termodinamičkoj ravnoteži sa svojom okolinom, ili koje emituje crno telo (tamno, neprozirno i nerefleksivno telo) koje se održava na konstantnoj, uniformnoj temperaturi. Radijacija ima specifičan spektar, koji zavisi jedino od temperature tela i ne od materijala od kog je telo izrađeno.[1][2][3][4]
Toplotno zračenje koje mnoga obična tela spontano emituju, se može aproksimirati sa zračenjem crnog tela. Savršeno izolovana kutija, koja je u unutrašnjoj termičkoj ravnoteži, modelira zračenje crnog tela koje će emitovati kroz rupicu na zidu, pod uslovom da je rupica dovoljno mala da nema merljivog uticaja na unutrašnju ravnotežu.
Crno telo na sobnoj temperaturi izgleda crno, pošto je zračenje koje emituje uglavnom u infracrvenom spektru koji ljudsko oko ne vidi. Budući da ljudsko oko ne oseća boje pri vrlo malom intenzitetu svetlosti, crno telo posmatrano u mraku na najnižoj vidljivoj temperaturi, će subjektivno izgledati sivkasto (otuda što je ljudsko oko osetljivo jedino na crno i belo pri ovako niskim intenzitetima (mali broj fotona) - frekvencija svetla u vidljivom spektru bi i dalje bila crvena, ali bi intenzitet bio nedovoljan da se boja razluči), iako objektivan spektar ima maksimum u infracrvenoj oblasti.[5] Kako telo postaje toplije, postaje mutno crveno. Sa daljim porastom temperature, telo konačno može da postane i zaslepljujuće sjajno plavičasto-belo.
Iako planete i zvezde nisu ni u termičkoj ravnoteži sa svojom okolinom, niti predstavljaju savršena crna tela, zračenje crnog tela se ipak koristi kao prva aproksimacija za energiju koju emituju.[6] Crne rupe su skoro savršena crna tela, u tom smislu što upijaju sva zračenja koja padnu na njih. Izneta je pretpostavka da one emituju zračenje crnog tela (nazvanu Hokingova radijacija), s temperaturom koja zavisi od mase posmatrane crne rupe.[7]
Pojam Crno Telo je prvi uveo Gustaf Kirhof 1860. godine. Zračenje crnog tela se još naziva i kompletno zračenje ili temperaturno zračenje ili termalno zračenje.