什么是黑體輻射(Black-Body Radiation)？

在物理學中，一個黑體是一個吸收所有電磁輻射的物體，它是完全不反射和不透明的。因此，它的顏色只取決于它的溫度。不同的溫度使原子以不同的強度反彈，這與產生的電磁輻射的波長相對應。黑色在20世紀早期，圍繞著它們輻射的物...

在物理學中，一個黑體是一個吸收所有電磁輻射的物體，它是完全不反射和不透明的。因此，它的顏色只取決于它的溫度。不同的溫度使原子以不同的強度反彈，這與產生的電磁輻射的波長相對應。黑色在20世紀早期，圍繞著它們輻射的物體和問題在量子力學中的作用尤為著名。

斯蒂芬·霍金發現黑洞會發出自己的黑體輻射，黑體輻射有時也叫空腔輻射，因為在實驗室里，最接近于黑體的是一個連接到一個較大空腔的小孔，因為任何入射光都必須在腔內部多次反彈，才能反射回來，在此期間幾乎肯定會被吸收，空穴很好地接近了黑體無反射性的標準。根據1860年提出"黑體"和"黑體輻射"兩個術語的物理學家古斯塔夫·基爾霍夫（Gustav Kirchhoff）所說，從整體發出的光譜只取決于空腔的溫度，而完全不取決于被加熱的特定物質。隨著黑體溫度的升高，它會發出強度更高、波長更短的電磁輻射。大約1000 K（開爾文，與攝氏度相同，但0是絕對零度，–273.15°C），黑體輻射是紅色的，從2000 K到4000 K，輻射是橙色的，然后在超過4000 K的溫度下開始變白，所有典型的物質都是液態的。在現實世界中，最接近黑體輻射的是宇宙微波背景，即大爆炸的"回聲"黑洞可以被描述為黑體，正是斯蒂芬·霍金發現了它們自己發射的黑體輻射——這是為了紀念他而命名的霍金輻射。試圖描述黑體輻射的發射光譜的嘗試使得像普朗克和愛因斯坦這樣的科學家認為電磁輻射是量子化，最終導致了量子力學的革命。

發表于 2020-09-06 20:59
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分類：科學教育

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