Az egyik kísérleti eredmény, amely a 19. század végén leginkább a tudósok figyelmét vonta magára, a tanulmány volt a testek által kibocsátott fény nagyon forró állapotában, például "forró vas" vagy akár egy szén parázs. A kovácsok akkor már tudták, hogy amikor a vas pirosra vált, hőmérséklete 1000 K körül volt, megkönnyítve ezzel a munkát.
A forró testek által kibocsátott fény tanulmányozásához egy olyan modellt javasoltak, amelyben az ötlet az volt, hogy csak a test hőkeverése által előállított sugárzásra számítsanak. Egy ilyen testnek el kell nyelnie az összes elért sugárzást, nem képes visszaverni. Így a testnek teljesen fekete színűnek kell lennie, ezért a modell neve: fekete test sugárzás.
A múltba tekintve, figyelembe véve azt, amit ma tudunk, megerősíthetjük, hogy a fekete test sugárzásának vizsgálata Kvantummechanika.
Először is meg kell értenünk, mi is a fekete test sugárzása. Amikor egy testet felmelegítünk, az elektromágneses sugárzást kezd kibocsátani. Így azt mondhatjuk, hogy ennek a sugárzásnak a spektruma a test hőmérsékletétől függ. Például egy acélipar kemencéje vagy a nap sugárzást termel hőhatással. Ha megnézzük a vörösen forró parazsakat, akkor a test fekete-test sugárzását látjuk nagyon magas hőmérsékleten.
izzólámpa
A fekete test sugárzásának példája a mindennapi életben az izzólámpa. Amikor egy elektromos áram áthalad a lámpa izzószálán, Joule-effektus hatására felmelegszik és gyakorlatilag fekete testként viselkedik. Amikor a hőmérséklet 2000 K közelébe kerül, az energia egy része látható fényként bocsátódik ki, amelyet megvilágításra használnak. A hőenergia jó részét azonban az infravörös spektrum bocsátja ki, és nem használja fel a világításban.
Az elektromos lámpa megvilágítási hatékonyságának növelése érdekében meg kell emelni az izzószál hőmérsékletét. Annak érdekében, hogy a napfényhez hasonló fényt hozzon létre, az izzószálnak a Nap felületéhez hasonló hőmérsékleten kell működnie, amely megközelítőleg 5700 K. A lámpaszálak előállításához használt volfrám olvadáspontja 3137 K.
Írta: Domitiano Marques
Fizikából végzett
Brazil iskolai csapat
A modern fizika - Fizika - Brazil iskola
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm