Ce este radiația corpului negru?

Radiația corpului negru este radiația termică emisă de, mai degrabă decât reflectată de un obiect. Din punct de vedere fizic, radiația corpului negru este întotdeauna amestecată cu radiația reflectată, deoarece toate obiectele din lumea reală reflectă unele dintre undele electromagnetice pe care le primesc. Cu toate acestea, un corp negru ipotetic ar emite radiații dependente doar de temperatura sa. Corpurile negre fierbinți ar emite substanțial în intervalul vizibil de lumină și, prin urmare, ar fi vizibile pentru oameni. Corpurile negre reci ar emite în principal în intervalul infraroșu, făcându-le invizibile pentru ochiul uman.

Un corp negru este un obiect care absoarbe toate radiațiile electromagnetice primite. Nicio radiație incidentă nu este reflectată de suprafața corpului. Corpurile negre nu există în lumea fizică; sunt obiecte idealizate folosite în scopuri conceptuale și teoretice. Corpurile din lumea reală reflectă întotdeauna o parte din radiația primită, deși această cantitate poate varia. Corpurile negre sunt numite astfel deoarece, nefiind reflectat unde de lumină incidente, ar părea negre atunci când sunt reci.

Toate obiectele, inclusiv corpurile negre, emit o cantitate de radiație termică care depinde de temperatura obiectului. De fapt, această cantitate este proporțională cu temperatura absolută a unui obiect cu cea de-a patra putere. Dublarea temperaturii absolute a unui obiect – de exemplu, pornirea cuptorului de la temperatura camerei la aproximativ 600 ° Fahrenheit (315 ° Celsius) – va avea ca rezultat de 16 ori mai multă radiație termică. Prin urmare, cantitatea totală de radiație termică crește drastic odată cu temperaturile mai ridicate.

La temperaturi sub aproximativ 900°F (482°C), cea mai mare parte a radiațiilor corpului negru se află în partea infraroșie a spectrului electromagnetic. Lungimile de undă ale acestei radiații sunt în afara intervalului pentru percepția vizuală umană, ceea ce explică de ce oamenii nu pot vedea obiectele la temperatura camerei în timpul nopții. Totuși, obiectele foarte fierbinți încep să emită substanțial în domeniul vizibil de lumină. Acest lucru explică de ce oamenii pot vedea lemn arzând sau o stea îndepărtată în timpul nopții. Lumina de la aceste obiecte fierbinți nu este reflectată în principal din alte surse, deci este radiație de corp negru.

După cum am menționat, obiectele din lumea reală reflectă întotdeauna o parte din lumina incidentă pe care o primesc. Indivizii interpretează această lumină reflectată ca fiind capabile să „vadă” un obiect; oamenii pot vedea obiecte mișto deoarece reflectă radiația corpului negru a obiectelor mai fierbinți. Indiferent dacă undele luminoase vizibile provin de la soare sau de la un bec, ele ajung la ochii noștri doar după ce sară de pe un obiect rece. Fără această radiație originală a corpului negru, obiectele reci ar părea negre – ceea ce indivizii observă noaptea fără obiecte fierbinți la vedere. Dacă oamenii ar fi capabili să vadă în infraroșu, ar putea vedea chiar și obiectele la temperatura camerei.