รังสีร่างกายสีดำ

ผลการทดลองอย่างหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจมากที่สุดในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้าคือการศึกษา ของแสงที่ปล่อยออกมาจากร่างกายเมื่อมีความร้อนสูง เช่น "เหล็กร้อน" หรือแม้แต่ถ่านหินใน ถ่าน ช่างตีเหล็กในสมัยนั้นรู้อยู่แล้วว่าเมื่อเหล็กเปลี่ยนเป็นสีแดง อุณหภูมิของเหล็กจะอยู่ที่ประมาณ 1,000 K ทำให้ทำงานได้ง่ายขึ้น
เพื่อศึกษาแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ร้อน ได้มีการเสนอแบบจำลองซึ่งมีแนวคิดที่จะคำนวณเฉพาะการแผ่รังสีที่เกิดจากความร้อนของร่างกายเท่านั้น ร่างกายดังกล่าวควรดูดซับรังสีทั้งหมดที่ไปถึงมันไม่สามารถสะท้อนกลับได้ ดังนั้นลำตัวจะต้องเป็นสีดำสนิท จึงได้ชื่อรุ่นว่า รังสีสีดำ black.
เมื่อมองย้อนไปในอดีต โดยคำนึงถึงสิ่งที่เรารู้ในวันนี้ ยืนยันได้ว่าการศึกษาการแผ่รังสีของวัตถุสีดำเป็นเครื่องหมายของการเกิดขึ้นของ กลศาสตร์ควอนตัม.
อันดับแรก เราต้องเข้าใจก่อนว่าการแผ่รังสีของวัตถุสีดำคืออะไร เมื่อเราให้ความร้อนแก่ร่างกาย ร่างกายจะเริ่มปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าสเปกตรัมของรังสีนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกาย ตัวอย่างเช่น เตาหลอมของอุตสาหกรรมเหล็กหรือดวงอาทิตย์สร้างรังสีผ่านการกวนด้วยความร้อน หากเราดูถ่านหินที่ร้อนจัด เราจะเห็นการแผ่รังสีของวัตถุสีดำจากร่างกายที่อุณหภูมิสูงมาก

หลอดไส้
ตัวอย่างของการแผ่รังสีวัตถุสีดำที่เรามีในชีวิตประจำวันคือหลอดไส้ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไส้หลอด มันจะร้อนขึ้นด้วยเอฟเฟกต์จูลและทำตัวเหมือนวัตถุสีดำ เมื่ออุณหภูมิใกล้ถึง 2000 K พลังงานบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาเป็นแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งใช้สำหรับให้แสงสว่าง อย่างไรก็ตาม ส่วนที่ดีของพลังงานความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในสเปกตรัมอินฟราเรดและไม่ได้ใช้ในการให้แสง
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างของหลอดไฟฟ้า จำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิของไส้หลอด เส้นใยต้องทำงานที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์เพื่อให้เกิดแสงที่คล้ายกับแสงแดด ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 5,700 เค ทังสเตนที่ใช้ทำไส้หลอดมีอุณหภูมิหลอมเหลว 3137 เค

โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์
ทีมโรงเรียนบราซิล

ฟิสิกส์สมัยใหม่ - ฟิสิกส์ - โรงเรียนบราซิล

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm