Sortlegeme

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg

Et sortlegeme er et idealiseret legeme med perfekt termisk udstråling. Da udstråling og absorption af termisk stråling er symmetriske processer må en perfekt lyskilde også nødvendigvis absorbere lys perfekt. Derfor vil et sådant legeme ved stuetemperatur fremstå som fuldstændigt sort – derfor navnet sortlegeme. Ved højere temperaturer vil et sortlegeme derimod begynde at udsende synlig termisk stråling (lys).

Sortlegemer i praksis[redigér | redigér wikikode]

Alle legemer, hvis temperatur er højere end det absolutte nulpunkt (-273,15 °C), udsender termisk stråling, men intet legeme er en perfekt lyskilde; alle materialer udstråler og absorberer lys bedre ved nogle bølgelængder end ved andre. Disse uregelmæssigheder gør det svært at studere interaktion mellem lys, varme og stof ved brug af almindelige legemer. Derfor kan man gøre eksperimentelt brug af sortlegemer.

Et tilnærmet sortlegeme kan fremstilles i materialer som absorberer lys. Det mørkeste stof man kender er fremstillet af nanostrukturer af kulstof og det absorberer over 99,9% af det indfaldende lys. Til sammenligning absorberer almindelig sort maling kun 90-95%[1].

I stedet for at bruge "mørke materialer" kan man konstruere en lysfælde. Man bygger en kasse af et varmeledende materiale, f.eks. metal. Denne kasse skal være hermetisk lukket, således at lys ikke kan slippe ind udefra og man sørger samtidig for at overfladen på indersiden er så absorberende som mulig. Man borer så et lille hul i kassen. Det lys, der kommer ud af dette hul vil have egenskaber, der næsten fuldstændigt modsvarer lyset fra et ideelt sortlegeme med en temperatur svarende til luften inde i kassen.

I begyndelsen af det 20. århundrede studerede bl.a. videnskabsmændene Lord Rayleigh og Max Planck sortlegemestråling ved hjælp af en sådan kasse. Efter dette arbejde var Planck i stand til at give en beskrivelse af intensiteten af det lys et sortlegeme udstrålede, som funktion af dets bølgelængde. Derudover var han i stand til at beskrive hvordan dets spektrum ændrede sig ved ændringer i temperaturen. Plancks arbejde med sortlegemestråling er et af de områder af fysikken, der dannede grundlag for kvantemekanikken, men dette falder uheldigvis udenfor denne artikels område.

Kilde/referencer[redigér | redigér wikikode]

Se også[redigér | redigér wikikode]

Naturvidenskab Stub
Denne naturvidenskabsartikel er kun påbegyndt. Hvis du ved mere om emnet, kan du hjælpe Wikipedia ved at udvide den.