Pagrindinis skirtumas – juodas korpusas prieš pilką korpusą
Sąvokos „juodas kūnas“, „b altas kūnas“ir „pilkas kūnas“aptariamos dėl skirtingų medžiagų spinduliuotės sugerties, emisijos ar atspindžio. Juodas kūnas yra idealizuotas fizinis kūnas (objektas), galintis sugerti visą krentantį elektromagnetinį spinduliavimą. Pilkas kūnas yra kūnas (objektas), kuris skleidžia spinduliuotę kiekvienu bangos ilgiu pastoviu santykiu, mažesniu už vienetą su juodo kūno skleidžiama spinduliuote toje pačioje temperatūroje. Pagrindinis skirtumas tarp juodo kūno ir pilko kūno yra tas, kad juodas kūnas yra idealus fizinis kūnas, o pilkas kūnas yra ne idealus fizinis kūnas.
Kas yra Black Body?
Juodasis kūnas yra idealizuotas fizinis kūnas (objektas), galintis sugerti visą krentantį elektromagnetinį spinduliavimą. Ši absorbcija vyksta atsižvelgiant į spinduliuotės dažnį ir kritimo kampą. Tai reiškia, kad juodo kūno spinduliuotės sugertis nepriklauso nuo krypties, iš kurios sklinda spinduliuotė, ir nuo spinduliuotės bangos ilgio. Juodas kūnas yra neatspindintis kūnas. Priešingai, b altas kūnas yra fizinis kūnas (objektas), kurio paviršius yra grubus, atspindintis visą krintantį elektromagnetinį spinduliavimą. Atspindėjimas yra pilnas ir vienodas visomis kryptimis.
Juodas kūnas, kurio temperatūra yra pastovi, gali skleisti sugertą elektromagnetinę spinduliuotę. Taigi jis yra puikus sugėriklis ir puikus skleidėjas. Ši skleidžiama spinduliuotė yra žinoma kaip juodojo kūno spinduliuotė. Juodojo kūno spinduliuotė tam tikroje temperatūroje atsiranda suteikdama tam tikrą spektrą ir specifinį intensyvumą.
Juodojo kūno skleidžiama spinduliuotė paklūsta Planko dėsniui. Planko dėsnis teigia, kad juodo kūno spektrą lemia tik juodo kūno temperatūra, o ne juodo kūno forma ar sudėtis. Juodas kūnas, esantis pastovioje temperatūroje (esant terminei pusiausvyrai), pasižymi šiomis būdingomis savybėmis.
- Juodasis kūnas yra idealus skleidėjas – jis skleidžia spinduliuotę visais įmanomais dažniais, kokius gali skleisti kūnas toje pačioje temperatūroje
- Juodasis korpusas yra difuzinis skleidėjas – jis skleidžia tą patį dažnį visomis kryptimis (izotropinė spinduliuotė).
01 pav. Planko juodos kūno kreivės įvairioms temperatūroms
Juodojo kūno suvokimas yra realus juodųjų kūnų sampratos įsikūnijimas. Kitaip tariant, juodo kūno realizavimas pateikia pavyzdžius, kaip juodas kūnas atsiranda realiame pasaulyje (nes juodas kūnas yra ideali sąvoka). Toliau pateikiami keli pavyzdžiai:
- Žvaigždės
- Planetos
- Juodosios skylės
Kas yra pilkas kūnas?
Pilkas kūnas yra kūnas (objektas), kuris skleidžia spinduliuotę kiekvienu bangos ilgiu pastoviu santykiu, mažesniu už vienetą su juodo kūno skleidžiama spinduliuote, esant tokiai pačiai temperatūrai. Pilkas kūnas yra fizinis kūnas, kurio paviršiaus sugertis nesikeičia priklausomai nuo temperatūros ir krintančios spinduliuotės bangos ilgio pokyčių.
Priešingai nei juodas korpusas, pilkas korpusas nėra idealus skleidėjas arba netobulas radiatorius. Taip yra todėl, kad pilkas kūnas gali sugerti dalį gaunamos energijos, taip pat gali atspindėti dalį energijos. Pilkas kūnas skleidžia tik dalį sugeriamos spinduliuotės. Pilkas kūnas laikomas nepermatomu objektu.
Kuo yra juodo ir pilko kūno panašumas?
Tiek juodas, tiek pilkas korpusas yra objektai, kurie gali sugerti ir skleisti spinduliuotę
Kuo skiriasi juodas ir pilkas korpusas?
Juodas korpusas vs pilkas korpusas |
|
| Juodasis kūnas yra idealizuotas fizinis kūnas (objektas), kuris gali sugerti visą krintantį elektromagnetinį spinduliavimą | Pilkas kūnas yra kūnas (objektas), kuris skleidžia spinduliuotę kiekvieno bangos ilgio pastoviu santykiu, mažesniu už vienetą su juodo kūno skleidžiama spinduliuote esant tokiai pačiai temperatūrai. |
| Principas | |
| Juodas kūnas yra idealus fizinis kūnas. | Pilkas kūnas yra ne idealus fizinis kūnas. |
| Sugertis | |
| Juodas kūnas gali sugerti visą krentantį elektromagnetinį spinduliavimą. | Pilkas kūnas gali iš dalies patekti į spinduliuotę. |
| Emisija | |
| Juodas kūnas gali skleisti spinduliuotę visais įmanomais dažniais, kokius gali skleisti tos pačios temperatūros kūnas, ir skleidžia tą patį dažnį visomis kryptimis. | Pilkas kūnas gali skleisti dalį sugertos spinduliuotės. |
Santrauka – juodas korpusas prieš pilką korpusą
Juodasis kūnas yra idealus fizinis kūnas, galintis sugerti visą krintančią spinduliuotę ir izotropiškai spinduliuoti spinduliuotę visomis įmanomomis kryptimis. Pilkas kūnas yra ne idealus objektas, kuris gali sugerti dalį krentančios spinduliuotės ir išspinduliuoti tik dalį spinduliuotės. Skirtumas tarp juodo ir pilko kūno yra tas, kad juodas kūnas yra idealus fizinis kūnas, o pilkas kūnas yra ne idealus fizinis kūnas.
