Абсолютно чорне тіло
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Абсолю́тно чо́рне ті́ло — фізична абстракція, що вживається у термодинаміці; тіло, яке цілком поглинає проміння (всіх довжин хвиль), що падає на нього. Не зважаючи на назву, абсолютно чорне тіло може випускати теплове випромінювання. Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла визначається тільки його температурою. Практичною моделлю чорного тіла може бути порожнина з невеликим отвором і зачорненими стінками, оскільки світло, що потрапляє крізь отвір в порожнину, зазнає багатократних віддзеркалень і сильно поглинається. Глибокий чорний колір деяких матеріалів (деревне вугілля, чорного оксамиту) і зіниці людського ока пояснюється тим же механізмом.
Термін абсолютно чорне тіло введений Густавом Кірхгофом у 1862.
Інтенсивність випромінювання абсолютно чорного тіла залежно від температури й частоти визначається законом Планка:
де I(ν)dν — потужність випромінювання на одиницю площі поверхні випромінювання на одиницю тілесного кута у діапазоні частот відν до ν + dν
Загальна енергія теплового випромінювання визначається законом Стефана—Больцмана:
,
где j — потужність на одиницю площі поверхні випромінювання, а
Вт/(м2·К4) — стала Стефана—Больцмана.
Довжина хвилі, при якій енергія випромінювання максимальна, визначається законом зсуву Віна:
де T — температура в кельвінах, а λmax — довжина хвилі з максимальною інтенсивністю у метрах.
Видимий колір абсолютно чорних тіл з різною температурою представлений на діаграмі праворуч.
[ред.] Виготовлення тіла
Штучно можна виготовити практично А. ч. т., вичорнивши внутрішню поверхню нагрітого до певної температури непрозорого тіла з порожниною і малим отвором (мал.). Всякий промінь, проходячи крізь отвір А у порожнину С, назад практично не виходить, бо зазнає багаторазового відбиття і поглинання. Отже, отвір А поглинає проміння так, як абсолютно чорне тіло.
[ред.] Література
Ця стаття створена за матеріалами першого видання УРЕ. Текст може містити радянську пропаганду, бути заідеологізованим, застарілим тощо. |