Eden od eksperimentalnih rezultatov, ki je konec devetnajstega stoletja najbolj pritegnil pozornost znanstvenikov, je bila študija svetlobe, ki jo oddajajo telesa, ko so zelo vroča, na primer "vroče železo" ali celo premog v žerjavico. Takratni kovači so že vedeli, da ko je železo postalo rdeče, je bila njegova temperatura okoli 1000 K, kar je olajšalo delo.
Za preučevanje svetlobe, ki jo oddajajo vroča telesa, je bil predlagan model, v katerem je bila ideja izvesti izračune samo za sevanje, ki ga povzroča toplotno vznemirjenje telesa. Takšno telo mora absorbirati vse sevanje, ki ga je doseglo, ne da bi ga lahko odbilo. Tako bi moralo biti telo popolnoma črno, od tod tudi ime modela: sevanje črnih teles.
Ko se ozremo v preteklost in ob upoštevanju tega, kar vemo danes, lahko trdimo, da preučevanje sevanja črnega telesa zaznamuje nastanek Kvantna mehanika.
Najprej moramo resnično razumeti, kaj je sevanje črnih teles. Ko telo ogrevamo, začne oddajati elektromagnetno sevanje. Tako lahko rečemo, da je spekter tega sevanja odvisen od telesne temperature. Na primer, peč v jeklarski industriji ali sonce proizvaja toploto s segrevanjem. Če pogledamo vroče oglje, bomo dejansko videli sevanje črnih teles iz telesa pri zelo visoki temperaturi.
žarnica z žarilno nitko
Primer sevanja črnih teles, ki ga imamo v vsakdanjem življenju, je žarnica z žarilno nitko. Ko električni tok prehaja skozi žarilno nitko žarnice, se ta z Joulovim učinkom segreje in se obnaša praktično kot črno telo. Ko se temperatura približa 2000 K, se del energije odda kot vidna svetloba, ki se uporablja za osvetlitev. Dober del toplotne energije pa se oddaja v infrardečem spektru in se ne uporablja pri razsvetljavi.
Da bi povečali učinkovitost osvetlitve električne žarnice, je treba povečati temperaturo žarilne nitke. Da lahko proizvaja žarke, podobne sončni, mora žarilna nitka delovati pri temperaturi, podobni površini Sonca, ki je približno 5.700 K. Volfram, ki se uporablja za izdelavo filamentov žarnic, ima temperaturo tališča 3137 K.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Avtor Domitiano Marques
Diplomiral iz fizike
Brazilska šolska ekipa
Sodobna fizika - Fizika - Brazilska šola
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Sevanje črnega telesa"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Dostop 27. junija 2021.
