รังสีดำร่างกายคืออะไร?

ในฟิสิกส์ร่างกายสีดำเป็นวัตถุที่ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดไม่ได้มีการสะท้อนและทึบแสงอย่างหมดจดดังนั้นสีของมันจะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิเท่านั้นอุณหภูมิที่แตกต่างกันกระเด้งอะตอมรอบ ๆ ที่ความเข้มต่างกันซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นตามลำดับของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นร่างกายสีดำและปัญหาโดยรอบการแผ่รังสีของพวกเขามีชื่อเสียงเป็นพิเศษสำหรับบทบาทของพวกเขาในการกำหนดกลศาสตร์ควอนตัมในช่วงต้นศตวรรษที่ 20

การแผ่รังสีร่างกายดำบางครั้งเรียกว่ารังสีโพรงเพราะในห้องปฏิบัติการการประมาณที่ใกล้เคียงที่สุดกับร่างกายสีดำที่ใกล้เคียงที่สุดเป็นรูเล็ก ๆ ที่เชื่อมต่อกับโพรงที่ใหญ่กว่าเนื่องจากแสงที่เข้ามาจะต้องเด้งรอบ ๆ ภายในของโพรงหลายครั้งเพื่อให้สะท้อนกลับออกมาในระหว่างที่เกือบจะแน่นอนว่าจะถูกดูดซึมช่องโพรงที่มีความใกล้ชิดกับเกณฑ์ของการไม่สะท้อนกลับสำหรับร่างกายสีดำจากข้อมูลของ Gustav Kirchhoff นักฟิสิกส์ที่แนะนำคำศัพท์สีดำและการแผ่รังสีดำในปี 1860 สเปกตรัมที่เล็ดลอดออกมาจากทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโพรงเท่านั้นอุณหภูมิของร่างกายสีดำเพิ่มขึ้นมันจะปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความเข้มสูงและความยาวคลื่นที่สั้นกว่าประมาณ 1,000 K (เคลวินเหมือนกับเซลเซียส แต่ 0 เป็นศูนย์สัมบูรณ์ –273.15 ° C) รังสีดำร่างกายเป็นสีแดงจาก 2000 K ถึง 4000 K รังสีเป็นสีส้มจากนั้นเริ่มเปลี่ยนเป็นสีขาวที่อุณหภูมิ 4000 ที่ผ่านมาK ซึ่งสารทั่วไปทั้งหมดอยู่ในรูปแบบของเหลว

ในโลกแห่งความเป็นจริงการประมาณที่ใกล้เคียงที่สุดกับรังสีดำร่างกายคือพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาลซึ่งเป็นเสียงสะท้อนของบิ๊กแบงหลุมดำสามารถอธิบายได้ว่าเป็นร่างกายสีดำและมันก็คือสตีเฟ่นฮอว์คิงผู้ค้นพบว่าพวกเขาปล่อยรังสีดำของตัวเอง-ซึ่งชื่อฮอว์คิงรังสีเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

ความพยายามที่จะอธิบายลักษณะสเปกตรัมการปล่อยรังสีสีดำนักวิทยาศาสตร์เช่น Planck และ Einstein เพื่อแนะนำว่าการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปริมาณซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่การปฏิวัติกลศาสตร์ควอนตัม