Термична инспекция - Референтни източници - Модели на Blackbody
Понятието "абсолютно черно тяло" е въведено от германския физик Густав Кирххоф в средата на 19 век. Необходимостта от въвеждане на такава концепция е свързана с развитието на теорията за топлинното излъчване.
Абсолютно черно тяло е идеализирано тяло, което поглъща всички падащи върху него електромагнитни лъчения във всички диапазони на дължината на вълната и не отразява нищо.
По този начин енергията на всяко падащо лъчение се прехвърля изцяло върху черното тяло и се превръща във вътрешната му енергия. Едновременно с абсорбцията, черното тяло също излъчва електромагнитно излъчване и губи енергия. Освен това мощността на това излъчване и неговото спектрално задържане се определят само от температурата на черното тяло. От температурата на черното тяло зависи колко лъчение излъчва в инфрачервения, видимия, ултравиолетовия и други диапазони. Следователно, черното тяло, въпреки името си, при достатъчно висока температура ще излъчва във видимия диапазон и визуално ще има цвят. Нашето Слънце е пример за обект, нагрят до температура от 5800 ° C, като същевременно е близък по свойства до черно тяло.
Сиянието на горещ метал във видимия спектър
Абсолютни черни тела не съществуват в природата, поради което се използва модел за експерименти във физиката. Най-често това е затворена кухина с малък вход. Радиацията, влизаща през този отвор, се абсорбира напълно от стените след множество отражения. Нито една част от радиацията, която е влязла в дупката, не се отразява обратно от нея - това съответства на определението за черно тяло (пълно поглъщане и липса на отражение). В този случай кухината има собствено излъчване, съответстващо на нейната температура. Тъй като вътрешното излъчване на вътрешните стени на кухината също прави огромен брой нови абсорбции и емисии, можем да кажем, че радиацията вътре в кухината е в термодинамично равновесие със стените. Характеристиките на това равновесно излъчване се определят само от температурата на кухината (черно тяло): общата (при всички дължини на вълните) енергия на излъчване съгласно закона на Стефан-Болцман и разпределението на енергията на излъчване по дължини на вълните е описано от формулата на Планк.
Поглъщане на падаща радиация в модела на черното тяло
В природата няма абсолютно черни тела. Има примери за тела, които са само най-близки по своите характеристики до абсолютно черни. Например саждите могат да поемат до 99% от падащата върху него светлина. Очевидно особената грапавост на повърхността на материала позволява отраженията да бъдат сведени до минимум. Благодарение на многократното отражение и последващото поглъщане виждаме обекти, черни като черно кадифе.