Viens no eksperimentālajiem rezultātiem, kas visvairāk piesaistīja zinātnieku uzmanību XIX gadsimta beigās, bija pētījums gaismas, ko izstaro ķermeņi, kad tie ir ļoti karsti, piemēram, "karsts dzelzs" vai pat ogles ogles. Tajā laikā kalēji jau zināja, ka tad, kad dzelzs kļuva sarkana, tā temperatūra bija aptuveni 1000 K, padarot to vieglāk strādāt.
Lai pētītu karsto ķermeņu izstaroto gaismu, tika piedāvāts modelis, kurā ideja bija veikt aprēķinus tikai par starojumu, ko rada ķermeņa termiskā maisīšana. Šādam ķermenim vajadzētu absorbēt visu starojumu, kas to sasniedza, nespējot to atspoguļot. Tādējādi ķermenim jābūt pilnīgi melnam, tāpēc arī modeļa nosaukums: melnā ķermeņa starojums.
Skatoties pagātnē, ņemot vērā to, ko mēs šodien zinām, mēs varam apstiprināt, ka melnā ķermeņa starojuma izpēte iezīmē Kvantu mehānika.
Pirmkārt, mums patiešām ir jāsaprot, kas ir melnā ķermeņa starojums. Kad mēs sildām ķermeni, tas sāk izstarot elektromagnētisko starojumu. Tādējādi mēs varam teikt, ka šī starojuma spektrs ir atkarīgs no ķermeņa temperatūras. Piemēram, tērauda rūpniecības krāsns vai saule rada starojumu, termiski maisot. Ja paskatāmies uz sarkanām karstajām oglēm, mēs patiešām redzēsim ķermeņa melnā ķermeņa starojumu ļoti augstā temperatūrā.
kvēlspuldze
Melnā ķermeņa starojuma piemērs, kas mums ir ikdienas dzīvē, ir kvēlspuldze. Kad elektriskā strāva iziet caur lampas kvēldiegu, tā tiek uzkarsēta ar Džoula efektu un izturas praktiski kā melns korpuss. Kad temperatūra tuvojas 2000 K, daļa enerģijas tiek izstarota kā redzamā gaisma, ko izmanto apgaismojumam. Tomēr laba siltumenerģijas daļa tiek izstarota infrasarkanajā spektrā un netiek izmantota apgaismojumā.
Lai palielinātu elektriskās lampas apgaismojuma efektivitāti, ir jāpalielina kvēldiega temperatūra. Lai tas radītu saules gaismai līdzīgu gaismu, kvēldiegam jādarbojas temperatūrā, kas līdzīga Saules virsmai, kas ir aptuveni 5700 K. Lampas pavedienu izgatavošanai izmantotā volframa kušanas temperatūra ir 3137 K.
Autors Domitiano Markess
Absolvējis fiziku
Brazīlijas skolu komanda
Mūsdienu fizika - Fizika - Brazīlijas skola
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm
