Солнце не может быть чёрным телом, ибо оно излучает
Солнце — абсолютно чёрное тело? Чёрный, но не чёрный, испускает, но не испускает?
Чёрное — это красное, жёлтое, зелёное итд.?
ЦИТАТА из Большой Росийской Энциклопедии:
«Чёрный цвет — отсутствие светового потока от объекта, но… несмотря на название, абсолютно чёрное тело испускает электромагнитное излучение любой частоты и визуально имеет цвет… Солнце — абсолютно чёрное тело».
Солнце не может быть чёрным телом ибо оно излучает!
Если уж солнце, абсолютно чёрное тело, то и свеча, лампочки и пр. тоже и мы живём в сплошной чёрноте?
Давайте сравним якобы два «абсолютно чёрных тела» сажу и солнце.
Разница имеется?
Немец Густав Кирхгоф додумался белое назвать чёрным. Но первоисточник на русском я не нашёл. Он засекречен и недоступен.
Смотрим статьи: Абсолютно чёрное тело и Густав Кирхгоф:
Советская энциклопедия умалчивает источник и год публикации
Физическая энциклопедия называет 1859 год.
Большая российская энциклопедия называет 1860 год.
Русская википедия называет 1862 год.
Английская, немецкая википедия называет 1860 год и указывают источники, скачал, задал поиск слова schwarz, но ничего не нашёл.
Неужели нельзя придумать более удачный термин, который бы не противоречил общепринятому пониманию, что такое чёрное — белое? Например, НЕОТРАЖАЮЩЕЕ ТЕЛО.
Тогда всё бы звучало логичнее: Солнце — неотражающее тело.
Что такое абсолютно черное тело
Абсолютно черное тело — это физический объект, от поверхности которого не отражается ни одна электромагнитная волна в любом спектре при различных температурах. Таким образом коэффициент, то есть отношение поглощенной энергии к упавшему излучению равно 1. Для определения данного показателя используют специальный прибор — фотометр.
Несмотря на то, что абсолютно черное тело поглощает любые лучи, оно само может источать электромагнитные волны. Диапазон изменяется за счет понижения или снижения температуры объекта. Данное название было впервые использовано в 1862 году Густавом Кирхгофом. Примерно в то же время была обоснована важность изучения абсолютно черного тела для развития термодинамики.
Примеры в природе
Самым простым аналогом данного объекта является сажа. Она поглощает до 99% излучения видимого спектра, хотя инфракрасные волны отражаются гораздо сильнее. Наиболее черным синтетическим веществом считается Vantablack. Его изобрели в 2014 году. Субстанция состоит из параллельно направленных нанотрубок из углерода. Она поглощает до 99.65% излучения в видимом спектре, а также инфракрасных, микро- и радиоволн. Среди небесных тел нашей системы больше всего похожим на данный объект является Солнце.
Практическая модель
В реальных условиях не бывает тел, которые не отражали бы ни единой волны. Черная дыра не выпускает попавшее в нее излучение любого спектра, но температуру при этом невозможно проконтролировать. Поэтому ученые в своих опытах используют специальную модель. Она представляет собой затемненную емкость с отверстием. Ее стенки имеют стабильную температуру. Когда свет попадает на объект, он отражается от граней, пока полностью не поглотится поверхностью. В лабораторных условиях используются фотометры, например, В 1200, без этого оборудования провести опыт невозможно.
Устройство позволяет разглядеть слабейшее излучение, которое появляется при нагревании емкости. Эти волны описываются законами Вина, Рэлея — Джинса, Планка и Стефана — Больцмана.
Почему солнце абсолютно черное тело
- Неохлаждаемые инфракрасные детекторы
- Неохлаждаемые тепловизионные модули
- Охлаждаемые инфракрасные детекторы
- Охлаждаемые тепловые модули
Инфракрасное · излучение черного тела
Любой объект с температурой выше абсолютного нуля (-273,15 °C) излучает инфракрасную энергию (тепло) в зависимости от его температуры. Инфракрасная энергия, излучаемая объектом, называется его тепловым распределением.
Как правило, чем горячее объект, тем больше излучения он излучает. Тепловизор — это, по сути, тепловой датчик, который обнаруживает и фиксирует крошечные перепады температур. Он собирает инфракрасное излучение от объектов и создает пиксели на основе информации о разнице температур для составления изображения. Поскольку объекты редко имеют точно такую же температуру, как и окружающие объекты, тепловизионные камеры могут обнаруживать их различия и формировать резкие контрасты на тепловых изображениях, что является основным принципом инфракрасного тепловидения.
Любой объект обладает способностью непрерывно излучать, поглощать и отражать электромагнитные волны. Излучаемые электромагнитные волны в каждом диапазоне различны, то есть имеют определенное спектральное распределение. Это спектральное распределение связано с характеристиками самого объекта и его температуры, поэтому его называют тепловым излучением.
Объекты в реальной жизни проявляют разные свойства излучения. Таким образом, получается, что сначала рассматривается модельный объем с идеальными свойствами излучения, а затем применяется к реально существующим объектам в качестве эталона, этот модельный объем называется в радиационной физике «черным телом». Он уникален тем, что из всех объектов с одинаковой температурой обладает максимально возможным излучением.
Для изучения закона теплового излучения, не зависящего от конкретных физических свойств, физики определили это черное тело в качестве стандартного объекта для исследования теплового излучения.
Так называемое черное тело означает, что все падающие электромагнитные волны поглощаются, не отражаются и не передаются (конечно, черное тело все равно излучает наружу).
При любых условиях объект, полностью поглощающий внешнее излучение любой длины волны без всякого отражения, то есть объект с коэффициентом поглощения, равным 1.
В излучении черного тела цвет света меняется в зависимости от температуры, и черное тело представляет собой процесс постепенного изменения красного, оранжево-красного, желтого, желто-белого, белого, сине-белого. Когда цвет света, излучаемого источником света, выглядит так же, как цвет, излучаемый черным телом при определенной температуре, температура черного тела называется цветовой температурой источника света. Чем выше температура «черного тела», тем больше синего и меньше красного цвета в спектре.
Согласно закону излучения Кирхгофа, отношение энергии, излучаемой объектом, находящимся в тепловом равновесии, к скорости поглощения не имеет ничего общего с физическими свойствами самого объекта, а только с длиной волны и температурой. Согласно закону излучения Кирхгофа, при определенной температуре абсолютно черным телом должен быть объект с наибольшей излучательной способностью, который можно назвать полным излучателем.
Излучение черного тела относится к излучению, испускаемому идеальным излучателем, который излучает наибольшее количество излучения при определенной температуре и длине волны. В то же время черное тело — это объект, который может поглощать все падающее излучение и не будет отражать никакое излучение, но черное тело не обязательно черное. Например, Солнце — газовая планета. Можно считать, что электромагнитное излучение, направленное на Солнце, трудно отразить обратно, поэтому Солнце считается черным телом (абсолютно черного тела не существует). Теоретически черное тело излучает электромагнитные волны всех длин волн в спектре.
- Previous: Тепловое изображение против. Визуальное изображение
- Next: Активный инфракрасный порт против. Пассивный инфракрасный
Модель абсолютного черного тела
Не смотря на большое количество попыток, никому еще не удавалось встретить в своей жизни модель абсолютно черного тела. Однако! При необходимости в физических опытах применяется модель АЧТ. Выглядит как изолированная макрополость с незначительной дырой-отверстием. Проходящее через нее освещение проходит неоднократное отражение, полностью поглощается и на первый взгляд отверстие выглядит абсолютно черным. А если эту полость позже нагреть, она будет иметь свое узнаваемое лучеиспускание.
Излучение абсолютно черного тела
Это лучеиспускание, выпущенное из недр стенками полости, претерпевает многократное излучение и поглощение прежде чем выйти из имеющегося малого отверстия. И можно совершенно конкретно отметить, что лучеиспускание предывает в термодинамическом балансе со стенками. Наличие отверстия тут на самом деле вообще не важно, его необходимость обуславливается только для подчеркивания принципиальной наблюдаемости излучения изнутри модели тела. Возможно отверстие приоткрыть или совсем закрыть до необходимости провести измерение.
Абсолютно черное тело солнце
Приближенный образец модели АЧТ – это звезда Солнце. В солнечном диапазоне существует достаточное количество характерных для испускания абсолютно черного тела максимумов, определяющих спектральным линиям большинства распространённых элементов.