Üks eksperimentaalsetest tulemustest, mis 19. sajandi lõpus teadlaste tähelepanu kõige rohkem köitis, oli uuring kehade kiirgatavast valgusest, kui need on väga kuumad, näiteks "kuum raud" või isegi kivisüsi sütel. Toona teadsid sepad, et kui raud muutus punaseks, oli selle temperatuur umbes 1000 K, mis hõlbustas töötamist.
Kuumade kehade kiiratava valguse uurimiseks pakuti välja mudel, mille idee oli teha arvutusi ainult keha termilisel segamisel tekkiva kiirguse kohta. Selline keha peaks neelama kogu kiirguse, mis temani jõudis, suutmata seda peegeldada. Seega peaks kere olema täiesti must, sellest ka mudeli nimi: musta keha kiirgus.
Minevikku vaadates, võttes arvesse seda, mida me täna teame, võime kinnitada, et musta keha kiirguse uurimine tähistab Kvantmehaanika.
Esiteks peame tõepoolest aru saama, mis on musta keha kiirgus. Kui me keha kuumutame, hakkab see kiirgama elektromagnetilist kiirgust. Seega võime öelda, et selle kiirguse spekter sõltub kehatemperatuurist. Näiteks terasetööstuse ahi või päike tekitab kiiritamist termilise segamise teel. Kui vaatame punaseid tuliseid söesid, näeme tegelikult keha mustade kehade kiirgust väga kõrgel temperatuuril.
hõõglamp
Mustkeha kiirguse näide, mida meil on igapäevaelus, on hõõglamp. Kui elektrivool läbib lambi hõõgniiti, soojeneb see Joule-efekti mõjul ja käitub praktiliselt nagu must keha. Kui temperatuur jõuab 2000 K lähedale, eraldub osa energiast nähtava valguna, mida kasutatakse valgustamiseks. Kuid hea osa soojusenergiast eraldub infrapunaspektris ja seda ei kasutata valgustuses.
Elektrilambi valgustustõhususe suurendamiseks on vaja tõsta hõõgniidi temperatuuri. Selleks, et see tekiks päikesevalgusega sarnast valgust, peab hõõgniit töötama Päikese pinnaga sarnasel temperatuuril, mis on umbes 5700 K. Lambifilamentide valmistamiseks kasutatava volframi sulamistemperatuur on 3137 K.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Autor Domitiano Marques
Lõpetanud füüsika
Brasiilia koolimeeskond
Kaasaegne füüsika - Füüsika - Brasiilia kool
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Musta keha kiirgus"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
