Vienas iš eksperimentinių rezultatų, labiausiai atkreipusių mokslininkų dėmesį XIX amžiaus pabaigoje, buvo tyrimas šviesos, kurią skleidžia kūnai, kai jie yra labai karšti, pavyzdžiui, „karšta geležis“ ar net anglis žarijos. Kalviai tuo metu jau žinojo, kad kai geležis tapo raudona, jos temperatūra buvo apie 1000 K, todėl buvo lengviau dirbti.
Norint ištirti karštų kūnų skleidžiamą šviesą, buvo pasiūlytas modelis, pagal kurį buvo siekiama atlikti skaičiavimus tik dėl radiacijos, kurią sukelia kūno terminis maišymas. Toks kūnas turėtų sugerti visą jį pasiekusią spinduliuotę, negalėdamas jos atspindėti. Taigi, kūnas turėtų būti visiškai juodas, todėl ir modelio pavadinimas: juodųjų kūnų spinduliuotė.
Žvelgdami į praeitį, atsižvelgdami į tai, ką žinome šiandien, galime patvirtinti, kad juodojo kūno spinduliuotės tyrimas žymi Kvantinė mechanika.
Pirma, mes turime iš tikrųjų suprasti, kas yra juodųjų kūnų spinduliuotė. Kai šildome kūną, jis pradeda skleisti elektromagnetinę spinduliuotę. Taigi galime sakyti, kad šios spinduliuotės spektras priklauso nuo kūno temperatūros. Pavyzdžiui, plieno pramonės krosnis arba saulė spinduliuoja termiškai maišydama. Pažvelgus į raudonai įkaitusias anglis, iš tikrųjų pamatysime juodųjų kūnų spinduliavimą iš kūno esant labai aukštai temperatūrai.
kaitinamoji lempa
Juodojo kūno spinduliuotės, kurią turime kasdieniame gyvenime, pavyzdys yra kaitinamoji lempa. Kai elektros lempa praeina pro lempos kaitinamąją medžiagą, ji įkaista dėl Joule efekto ir elgiasi praktiškai kaip juodas kūnas. Kai temperatūra artėja prie 2000 K, dalis energijos išsiskiria kaip matoma šviesa, kuri naudojama apšvietimui. Tačiau didelė šiluminės energijos dalis skleidžiama infraraudonųjų spindulių spektru ir nėra naudojama apšvietimui.
Norint padidinti elektros lempos apšvietimo efektyvumą, būtina padidinti kaitinamojo siūlo temperatūrą. Kad jis sukurtų panašią į saulės šviesą, kaitinimo siūlelis turi veikti maždaug Saulės paviršiaus temperatūroje, kuri yra maždaug 5700 K. Lempos gijoms gaminti naudojamas volframas lydosi 3137 K temperatūroje.
Autorius Domitiano Marquesas
Baigė fiziką
Brazilijos mokyklos komanda
Šiuolaikinė fizika - Fizika - Brazilijos mokykla
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm
