Jedním z experimentálních výsledků, které nejvíce upoutaly pozornost vědců na konci devatenáctého století, byla studie světla vyzařovaného těly, když jsou velmi horká, například „horké železo“ nebo dokonce uhlí žhavé uhlíky. V té době již kováři věděli, že když železo zčervenalo, jeho teplota byla kolem 1 000 K, což usnadňovalo práci.
Aby bylo možné studovat světlo vyzařované horkými tělesy, byl navržen model, ve kterém byla myšlenka provádět výpočty pouze na záření produkovaném tepelným mícháním těla. Takové tělo by mělo absorbovat veškeré záření, které se k němu dostalo, a nebylo by schopné ho odrážet. Tělo by tedy muselo být zcela černé, odtud název modelu: záření černého těla.
Když se podíváme do minulosti, vezmeme-li v úvahu to, co dnes víme, můžeme potvrdit, že studium radiace černého tělesa značí vznik Kvantová mechanika.
Nejprve musíme skutečně pochopit, co je záření černého těla. Když zahřátíme tělo, začne vyzařovat elektromagnetické záření. Můžeme tedy říci, že spektrum tohoto záření závisí na tělesné teplotě. Například pec ocelářského průmyslu nebo slunce produkuje záření tepelným mícháním. Podíváme-li se na rozžhavené uhlí, uvidíme ve skutečnosti záření černého tělesa z těla při velmi vysoké teplotě.
žárovka
Příkladem záření černého tělesa, které máme v každodenním životě, je žárovka. Když elektrický proud prochází vláknem žárovky, ohřívá se Jouleovým efektem a chová se prakticky jako černé těleso. Když se teplota blíží 2000 K, část energie je emitována jako viditelné světlo, které se používá k osvětlení. Značná část tepelné energie je však emitována v infračerveném spektru a nepoužívá se k osvětlení.
Aby se zvýšila účinnost osvětlení elektrické lampy, je nutné zvýšit teplotu vlákna. Aby vlákno produkovalo světlo podobné slunečnímu, musí pracovat při teplotě podobné povrchu Slunce, což je přibližně 5 700 K. Wolfram používaný k výrobě vláken lampy má teplotu tání 3137 K.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
Tým brazilské školy
Moderní fyzika - Fyzika - Brazilská škola
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Radiace černého tělesa“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
