Blackbody starojums un tā

To sauc melnu ķermeni kā tādu, jo tas absorbē visa kritumu par viņu (vai drīzāk) starojumu redzamā spektra un ārpus tās. Bet, ja organisms nav silda, enerģijas atstarojas atpakaļ. Šis starojums ir izstaro melna ķermeņa, tas ir īpaši nozīmīgs. Pirmie mēģinājumi izpētīt tā īpašības ir veikti vēl pirms parādīšanās pati modeli.

Jo 19.gadsimta sākumā, Dzhon Lesli eksperimentēja ar dažādām vielām. Kā izrādījās, ne tikai melns sodrēji absorbē visu notikušo viņas redzamo gaismu. Viņa izstaro infrasarkanā diapazonā ir daudz spēcīgāka, nekā citi, ar vieglākām vielām. Tas bija siltuma starojums, kas ir atšķirīgs no visiem citiem veidiem vairākiem īpašumiem. Radiācijas blackbody līdzsvars, viendabīga, nav enerģijas nodošanu, un ir atkarīga no ķermeņa temperatūru. Pie pietiekami augstā temperatūrā objekta siltuma starojums ir padarīti redzami, un tad jebkura ķermeņa ieskaitot blackbody iegūst krāsu.

Šis unikālais objekts, kas izstaro tikai noteiktu enerģijas veidu, nevar neizdoties, lai piesaistītu uzmanību. Tā kā mēs runājam par siltuma starojumu, pirmās formulas un teorijas par to, kā spektrs vajadzētu izskatīties, tas ir ierosināts ietvaros termodinamikas. Klasiskās termodinamika varētu noskaidrot, kādi viļņa vajadzētu būt ne vairāk kā starojuma noteiktā temperatūrā, kurā virzienā un cik daudz viņš pāriet uz apkuri un dzesēšanu. Tomēr tas neizdevās prognozēt, cik enerģijas sadalījums spektrā blackbody visos viļņu garumiem, un jo īpaši, ultravioletajā diapazonā.

Saskaņā ar jēdzienu klasiskā thermodynamics, enerģija var tikt emitēts ar jebkuru porcijās, tai skaitā kā mazs, kā vēlamo. Bet melna ķermeņa varētu emitēt īsākos viļņu garumos, enerģijas dažu tās daļiņas ir ļoti liels, un tas būtu aizgājuši līdz bezgalībai jomā ultra-īsu viļņiem. Patiesībā tas nav iespējams, tur bija infinity ar vienādojumiem, un sauc par ultravioletā katastrofu. Tikai Planka teorija, ka enerģija var tikt emitēts diskrētām porcijās - Quanta - palīdzēja atrisināt grūtības. Šodien termodinamika vienādojumi ir īpaši gadījumi vienādojumi kvantu fizikā.

Sākotnēji melna ķermeņa attēlots kā dobumā ar šauru atvērumu. Radiācijas ārpus nonāk šādā dobumā un absorbē sienām. Uz spektra starojuma, kurai vajadzētu būt melnu ķermeni, šajā gadījumā, līdzīgi kā emisijas spektru alas ieejas, labi caurums, logu tumšā telpā saulainā dienā, uc Bet lielākā daļa no visiem ar viņu pašu spektri kosmiskā mikroviļņu fona starojuma visuma un zvaigznēm, tai skaitā saules.

Tas ir droši teikt, ka vairāk gan īpaši daļiņu, kam ir dažādi enerģiju, jo vairāk tas līdzinās blackbody starojumu. Enerģijas sadales izliekums spektrā blackbody atspoguļo statistikas likumsakarības sistēmā daļiņu, ar vienīgo atšķirību, ka enerģija, kas nosūtīta mijiedarbībā diskrēti.