Абсалютна чорнае цела

Мадэль абсалютна чорнага цела

Абсалю́тна чо́рнае це́ла — цела, якое пры кожнай тэмпературы паглынае ўвесь падаючы на яго паток электрамагнітнага выпраменьвання, незалежна ад спектральнага складу і тэмпературы.

У прыродзе абсалютна чорных целаў няма. Яны з’яўляюцца фізічнай ідэалізацыяй і граюць важную ролю ў тэорыі выпраменьвання. Каэфіцыент паглынання абасалютна чорнага цела роўны 1. Блізкі да 1 каэфіцыент паглынання мае сажа і плацінавая чэрнь.

Як і любое нагрэтае цела, абсалютна чорнае цела выпраменьвае энергію. Спектр выпраменьвання залежыць толькі ад тэмпературы і не залежыць ад уласцівасцей рэчыва. Яркасць абсалютна чорнага цела вельмі моцна залежыць ад тэмпературы і апісваецца законам Стэфана — Больцмана, законамі выпраменьвання Віна, законам Рэлея — Джынса і законам Планка.

Абсалютна чорнае цела выкарыстоўваюць як светлавы эталона.

Многія ўсім знаёмыя крыніцы святла, уключаючы Сонца і лямпы напальвання, можна апісаць праз мадэль абсалютна чорнага цела. Абсалютна чорнае цела паглынае ўсё выпраменьванне, якое падае на яго паверхню і выпускае пэўны спектр выпраменьвання ў залежнасці ад сваёй тэмпературы. Чорныя целы сталі называць чорнымі, таму што, калі яны не выпраменьваюць у бачным дыяпазоне, то здаюцца для вока абсалютна чорнымі, так як паглынаюць усё падальнае выпраменьванне. Для фотаэлектрычнасці цікавыя чорныя целы з максімумам спектральнай шчыльнасці свяцільнасці, якое прыходзіцца на бачны дыяпазон даўжынь хваль, як у Сонца. Спектральная шчыльнасць свяцільнасці чорнага цела апісваецца формулай Планка.

Поўную шчыльнасць патоку энергіі выпраменьвання чорнага цела можна знайсці інтэграваннем спектральнай шчыльнасці свяцільнасці па ўсіх даўжыням хваль.

Іншым важным параметрам чорнага цела з’яўляецца даўжыня хвалі, на якую прыходзіцца максімум спектральнай шчыльнасці свяцільнасці або, іншымі словамі, даўжыня хвалі, на якой выпраменьваецца вялікая частка энергіі. Гэтую даўжыню хвалі можна атрымаць дыферэнцыявання спектральнай шчыльнасці свяцільнасці і прыраўноўванне вытворнай да нуля. У выніку гэтых дзеянняў атрымліваецца вядомы закон Віна.

З павелічэннем тэмпературы чорнага цела змяняецца спектральнае размеркаванне шчыльнасці патоку выпусканага ім выпраменьвання. Напрыклад, пры пакаёвай тэмпературы чорнае цела (напрыклад, чалавек ці выключаныя лямпы напальвання) будуць выпускаць адносна няшмат энергіі пераважна ў дыяпазоне больш за 1 мкм, далёка па-за дыяпазонам, які ўспрымаецца чалавечым вокам. Калі чорнае цела нагрэць да 3000 Да, то ён стане чырвоным з-за таго, што спектр выпусканага выпраменьвання зрушыцца ў вобласць высокіх энергій і стане бачным для вачэй. Калі яшчэ больш павялічыць тэмпературу, да 6000 Да, як, напрыклад, у ніткі напальвання лямпачкі, чорнае цела будзе выпраменьваць ва ўсім бачным дыяпазоне, ад чырвонага да фіялетавага, і святло будзе здавацца белым.

Літаратура

• Болсун А. И. Абсолю́тно чёрное те́ло // Краткий словарь физических терминов (руск.) / Сост. А. И. Болсун. — Мн.: Вышэйшая школа, 1979. — С. 14. — 416 с. — 30 000 экз. (руск.)}
• Наумчик В. Н. Абсолю́тно чёрное те́ло // Физика: словарь-справочник для школьников (руск.) / В. Н. Наумчик, Э. М. Шпилевский. — Мн.: Новое знание, 2010. — С. 6. — 592 с. — 3 010 экз. — ISBN 978-985-475-397-3. (руск.)

Спасылкі

• Абсалютна чорнае цела (руск.) — артыкул з Вялікай савецкай энцыклапедыі
• На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Абсалютна чорнае цела