Ett av de experimentella resultat som mest fångade forskarnas uppmärksamhet i slutet av 1800-talet var studien av ljuset som utsänds av kroppar när de är mycket heta, såsom "hett järn" eller till och med ett kol in glöd. Smeder vid den tiden visste redan att när järn blev rött var dess temperatur cirka 1000 K, vilket gjorde det lättare att arbeta.
För att studera ljuset från heta kroppar föreslogs en modell där tanken var att endast utföra beräkningar på strålningen som produceras av kroppens termiska omrörning. En sådan kropp borde absorbera all strålning som nått den utan att kunna reflektera den. Således måste kroppen vara helt svart, därav namnet på modellen: svart kroppsstrålning.
Med tanke på det vi vet idag kan vi bekräfta att studien av svart kroppsstrålning markerar uppkomsten av Kvantmekanik.
Först måste vi verkligen förstå vad svart kroppsstrålning är. När vi värmer en kropp börjar den avge elektromagnetisk strålning. Således kan vi säga att spektrumet för denna strålning beror på kroppstemperaturen. Till exempel producerar ugnen i en stålindustri eller solen strålning genom termisk omrörning. Om vi tittar på glödheta kol ser vi faktiskt svart kroppsstrålning från en kropp vid mycket hög temperatur.
glödlampa
Ett exempel på svart kroppsstrålning som vi har i vardagen är glödlampan. När en elektrisk ström passerar genom lampans glödtråd värms den upp av Joule-effekten och beter sig praktiskt taget som en svart kropp. När temperaturen närmar sig 2000 K avges en del av energin som synligt ljus som används för belysning. En stor del av den termiska energin avges emellertid i det infraröda spektrumet och används inte i belysning.
För att öka ljuseffektiviteten hos en elektrisk lampa är det nödvändigt att höja glödtrådens temperatur. För att den ska producera ljus som liknar solljus måste glödtråden arbeta vid en temperatur som liknar solens yta, vilket är ungefär 5700 K. Volframet som används för att tillverka lamptrådar har en smälttemperatur på 3137 K.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Av Domitiano Marques
Examen i fysik
Brasilien skollag
Modern fysik - Fysik - Brasilien skola
Vill du hänvisa till texten i ett skola eller akademiskt arbete? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Svart kroppsstrålning"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.
