Ακτινοβολία μέλανος σώματος και της

Κάλεσε ένα μαύρο σώμα ως τέτοια, επειδή απορροφά όλο πτώση πάνω του (ή μάλλον) ακτινοβολίας στο ορατό φάσμα και όχι μόνο. Αλλά αν το σώμα δεν θερμαίνεται, η ενέργεια επανεκπέμπεται πίσω. Αυτή η ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα μέλαν σώμα, είναι ιδιαίτερου ενδιαφέροντος. Οι πρώτες προσπάθειες για τη μελέτη του ιδιότητες έχουν πραγματοποιηθεί ακόμη και πριν από την εμφάνιση του ίδιου του μοντέλου.

Στις αρχές του 19ου αιώνα, Dzhon Lesli πειραματίστηκε με διάφορες ουσίες. Όπως αποδείχθηκε, όχι μόνο μαύρη αιθάλη απορροφά όλο το περιστατικό στο ορατό φως της. Εκείνη που εκπέμπεται στο υπέρυθρο φάσμα είναι πολύ ισχυρότερη από ό, τι το άλλο, τα ελαφρύτερα ουσίες. Ήταν η θερμότητα ακτινοβολίας που είναι διαφορετική από όλους τους άλλους τύπους πολλαπλές ιδιότητες. Η ισορροπία μέλανος ακτινοβολία, ομοιογενείς, δεν υπάρχει μεταφορά ενέργειας και εξαρτάται από τη θερμοκρασία του σώματος. Σε μία επαρκώς υψηλή θερμοκρασία του αντικειμένου η θερμική ακτινοβολία γίνεται ορατό, και στη συνέχεια κάθε οργανισμός που περιλαμβάνει ένα blackbody αποκτά χρώμα.

Αυτό το μοναδικό αντικείμενο το οποίο εκπέμπει μόνο έναν ορισμένο τύπο της ενέργειας, δεν μπορούσε παρά να προσελκύσει την προσοχή. Δεδομένου ότι μιλάμε για θερμική ακτινοβολία, τα πρώτα τύπους και τις θεωρίες για το πώς το φάσμα θα πρέπει να μοιάζει, έχει προταθεί στο πλαίσιο της θερμοδυναμικής. Κλασική θερμοδυναμική θα μπορούσε να καθορίσει σε ποιο μήκος κύματος θα πρέπει να είναι κατ 'ανώτατο όριο ακτινοβολίας σε μια δεδομένη θερμοκρασία, σε ποια κατεύθυνση και πόσο θα κινηθεί για θέρμανση και ψύξη. Ωστόσο, δεν κατάφερε να προβλέψει πώς η κατανομή ενέργειας στο φάσμα του μέλανος σώματος σε όλα τα μήκη κύματος, και ειδικότερα, στην υπεριώδη περιοχή.

Σύμφωνα με τις έννοιες της κλασικής θερμοδυναμικής, η ενέργεια μπορεί να εκπέμπεται από οποιαδήποτε τμήματα, συμπεριλαμβανομένων τόσο μικρό όσο είναι επιθυμητό. Αλλά σε ένα μαύρο σώμα θα εκπέμπουν σε μικρότερα μήκη κύματος, η ενέργεια μερικών από τα σωματίδια του πρέπει να είναι πολύ μεγάλο, και θα πάει στο άπειρο στον τομέα της υπερ-βραχέα κύματα. Στην πραγματικότητα αυτό δεν είναι δυνατό, υπήρξε το άπειρο στις εξισώσεις και καλείται η υπεριώδης καταστροφή. Μόνο η θεωρία του Planck ότι η ενέργεια μπορεί να εκπέμπεται σε διακριτά τμήματα - κβάντα - βοήθησε να επιλύσει τη δυσκολία. Σήμερα θερμοδυναμικής εξισώσεις είναι ειδικές περιπτώσεις των εξισώσεων της κβαντικής φυσικής.

Αρχικά, ένα μαύρο σώμα που απεικονίζεται ως κοιλότητα με ένα στενό άνοιγμα. Ακτινοβολία παίρνει έξω σε μια τέτοια κοιλότητα και απορροφάται από τα τοιχώματα. Στο φάσμα της ακτινοβολίας, η οποία θα πρέπει να έχουν ένα μαύρο σώμα, στην περίπτωση αυτή, παρόμοια με το φάσμα εκπομπής του την είσοδο του σπηλαίου, την οπή γεώτρησης, ένα παράθυρο σε ένα σκοτεινό δωμάτιο σε μια ηλιόλουστη ημέρα, κλπ Αλλά πάνω απ 'όλα με τον ίδιο το φάσμα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου του σύμπαντος και τα αστέρια, συμπεριλαμβανομένου και του ήλιου.

Είναι ασφαλές να πούμε ότι η πιο ένα συγκεκριμένο αντικείμενο των σωματιδίων που έχουν διαφορετικές ενέργειες, τόσο περισσότερο θα μοιάζει ακτινοβολίας του μέλανος σώματος. καμπύλη κατανομής ενέργειας στο φάσμα ενός μέλανος αντικατοπτρίζει τις στατιστικές κανονικότητες στο σύστημα των σωματιδίων, με τη μόνη διαφορά ότι η ενέργεια που μεταδίδεται στην αλληλεπίδραση των διακριτών.