Jedan od eksperimentalnih rezultata koji je najviše privukao pažnju znanstvenika krajem devetnaestog stoljeća bilo je istraživanje svjetlosti koju emitiraju tijela kada su vrlo vruća, poput "vrućeg željeza" ili čak ugljena u zraku žar. Kovači u to vrijeme već su znali da kada željezo pocrveni, njegova temperatura iznosi oko 1000 K, što olakšava rad.
Kako bi se proučila svjetlost koju emitiraju vruća tijela, predložen je model u kojem je zamišljeno da se izvrše proračuni samo na zračenju proizvedenom toplinskim miješanjem tijela. Takvo bi tijelo trebalo apsorbirati sve zračenje koje je do njega došlo, ne mogavši ga odbiti. Stoga bi tijelo moralo biti potpuno crno, pa otuda i naziv modela: zračenje crnih tijela.
Gledajući u prošlost, uzimajući u obzir ono što danas znamo, možemo potvrditi da proučavanje zračenja crnog tijela označava pojavu Kvantna mehanika.
Prvo, moramo stvarno shvatiti što je zračenje crnih tijela. Kad tijelo zagrijemo, ono počinje emitirati elektromagnetsko zračenje. Dakle, možemo reći da spektar ovog zračenja ovisi o tjelesnoj temperaturi. Na primjer, peć u industriji čelika ili sunce proizvode zračenje toplinskim miješanjem. Ako pogledamo užareni ugljen, zapravo ćemo vidjeti zračenje crnih tijela iz tijela na vrlo visokoj temperaturi.
žarulja sa žarnom niti
Primjer zračenja crnih tijela koji imamo u svakodnevnom životu je žarulja sa žarnom niti. Kad električna struja prolazi kroz žarulju žarulje, ona se zagrijava efektom Joulea i ponaša se praktički poput crnog tijela. Kad se temperatura približi 2000 K, dio energije emitira se kao vidljiva svjetlost koja se koristi za osvjetljenje. Međutim, dobar dio toplinske energije emitira se u infracrvenom spektru i ne koristi se za osvjetljenje.
Da bi se povećala učinkovitost osvjetljenja električne žarulje, potrebno je povećati temperaturu žarne niti. Da bi mogao proizvesti svjetlost sličnu sunčevoj svjetlosti, nit mora raditi na temperaturi sličnoj površini Sunca, koja iznosi približno 5.700 K. Volfram koji se koristi za izradu niti žarulje ima temperaturu topljenja 3137 K.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Napisao Domitiano Marques
Diplomirao fiziku
Brazilski školski tim
Moderna fizika - Fizika - Brazil škola
Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Zračenje crnog tijela"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Pristupljeno 27. lipnja 2021.
