Unul dintre rezultatele experimentale care a atras cel mai mult atenția oamenilor de știință la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost studiul a luminii emise de corpuri atunci când sunt foarte fierbinți, cum ar fi „fier fierbinte” sau chiar un cărbune jăratic. Fierarii de la acea vreme știau deja că, atunci când fierul s-a înroșit, temperatura acestuia era în jur de 1.000 K, facilitând astfel lucrul.
Pentru a studia lumina emisă de corpurile fierbinți, a fost propus un model în care ideea a fost de a efectua calcule numai asupra radiației produse de agitația termică a corpului. Un astfel de corp ar trebui să absoarbă toată radiația care a ajuns la el, neputând să-l reflecte. Astfel, corpul ar trebui să fie complet negru, de unde și numele modelului: radiații ale corpului negru.
Când privim spre trecut, ținând cont de ceea ce știm astăzi, putem afirma că studiul radiației corpului negru marchează apariția Mecanica cuantică.
În primul rând, trebuie să înțelegem cu adevărat ce este radiația corpului negru. Când încălzim un corp, acesta începe să emită radiații electromagnetice. Astfel, putem spune că spectrul acestei radiații depinde de temperatura corpului. De exemplu, cuptorul unei siderurgii sau soarele produce radiații prin agitație termică. Dacă ne uităm la cărbunii roșii, vom vedea de fapt radiațiile corpului negru dintr-un corp la o temperatură foarte ridicată.
lampă cu filament
Un exemplu de radiații ale corpului negru pe care îl avem în viața de zi cu zi este lampa cu incandescență. Când un curent electric trece prin filamentul lămpii, acesta se încălzește prin efectul Joule și se comportă practic ca un corp negru. Când temperatura se apropie de 2000 K, o parte din energie este emisă ca lumină vizibilă, care este utilizată pentru iluminare. Cu toate acestea, o bună parte din energia termică este emisă în spectrul infraroșu și nu este utilizată în iluminat.
Pentru a crește eficiența iluminării unei lămpi electrice, este necesară creșterea temperaturii filamentului. Pentru ca acesta să producă o lumină similară cu lumina soarelui, filamentul trebuie să funcționeze la o temperatură similară cu suprafața Soarelui, care este de aproximativ 5.700 K. Tungstenul utilizat pentru fabricarea filamentelor de lampă are o temperatură de topire de 3137 K.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
De Domitiano Marques
Absolvent în fizică
Echipa școlii din Brazilia
Fizica modernă - Fizică - Școala din Brazilia
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Radiația corpului negru”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
