En af de eksperimentelle resultater, der mest fangede forskernes opmærksomhed i slutningen af det nittende århundrede, var undersøgelsen af det lys, der udsendes af kroppe, når de er meget varme, såsom "varmt jern" eller endda et kul i gløder. Smederne vidste på det tidspunkt allerede, at når jern blev rødt, var dets temperatur omkring 1.000 K, hvilket gjorde det lettere at arbejde.
For at undersøge lyset, der udsendes af varme legemer, blev der foreslået en model, hvor ideen var at kun udføre beregninger på den stråling, der produceres af kroppens termiske omrøring. Et sådant legeme skulle absorbere al stråling, der nåede det, ikke være i stand til at reflektere det. Således skal kroppen være helt sort, deraf navnet på modellen: sortlegems stråling.
Når vi ser på fortiden, under hensyntagen til det, vi kender i dag, kan vi bekræfte, at undersøgelsen af sort kropsstråling markerer fremkomsten af Kvantemekanik.
Først skal vi virkelig forstå, hvad blackbody-stråling er. Når vi varmer et legeme op, begynder det at udsende elektromagnetisk stråling. Således kan vi sige, at spektret af denne stråling afhænger af kropstemperaturen. For eksempel producerer ovnen i en stålindustri eller solen stråling gennem termisk omrøring. Hvis vi ser på de glødende kul, vil vi faktisk se sortlegemsstråling fra et legeme ved meget høj temperatur.
glødelampe
Et eksempel på sortlegemsstråling, som vi har i hverdagen, er glødelampen. Når en elektrisk strøm passerer gennem lampens glødetråd, opvarmes den af Joule-effekten og opfører sig næsten som en sort krop. Når temperaturen nærmer sig 2000 K, udsendes noget af energien som synligt lys, som bruges til belysning. Imidlertid udsendes en god del af den termiske energi i det infrarøde spektrum og bruges ikke til belysning.
For at øge lyseffektiviteten for en elektrisk lampe er det nødvendigt at øge glødetrådens temperatur. For at den kan producere lys svarende til sollys, skal glødetråden fungere ved en temperatur svarende til solens overflade, som er cirka 5.700 K. Wolframet, der bruges til at fremstille lampefilamenter, har en smeltetemperatur på 3137 K.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik
Brazil School Team
Moderne fysik - Fysik - Brasilien skole
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Sort kropsstråling"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Adgang til 27. juni 2021.
