Ключова разлика – черно тяло срещу сиво тяло
Термините черно тяло, бяло тяло и сиво тяло се обсъждат по отношение на абсорбцията, излъчването или отразяването на радиация от различни вещества. Черното тяло е идеализирано физическо тяло (обект), което може да абсорбира цялото падащо електромагнитно излъчване. Сивото тяло е тяло (обект), което излъчва радиация при всяка дължина на вълната в постоянно съотношение, по-малко от единица, спрямо това, излъчвано от черно тяло при същите температури. Ключовата разлика между черно тяло и сиво тяло е, че Черното тяло е идеално физическо тяло, докато сивото тяло е неидеално физическо тяло.
Какво е Black Body?
Черното тяло е идеализирано физическо тяло (обект), което може да абсорбира цялото падащо електромагнитно излъчване. Това поглъщане се получава по отношение на честотата и ъгъла на падане на радиацията. Това означава, че поглъщането на радиация от черно тяло не зависи от посоката, от която идва радиацията, и дължината на вълната на радиацията. Черното тяло е неотразяващо тяло. За разлика от това, бялото тяло е физическо тяло (обект), което има грапава повърхност, която отразява цялото падащо електромагнитно излъчване. Отражението е пълно и равномерно отражение във всички посоки.
Черно тяло, което е с постоянна температура, може да излъчва абсорбираното електромагнитно излъчване. Следователно той е перфектен абсорбатор и перфектен излъчвател. Това излъчвано лъчение е известно като лъчение на черно тяло. Излъчването на черното тяло възниква, като дава специфичен спектър и специфичен интензитет при дадена температура.
Лъчението, излъчвано от черното тяло, се подчинява на закона на Планк. Законът на Планк гласи, че спектърът на черното тяло се определя само от температурата на черното тяло, а не от формата или състава на черното тяло. Черно тяло, което е при постоянна температура (в топлинно равновесие) има следните характерни свойства.
- Черното тяло е идеален излъчвател – то излъчва радиация с всяка възможна честота, която може да излъчва тяло със същата температура
- Черното тяло е дифузен излъчвател – то излъчва еднаква честота във всяка посока (изотропно излъчване).
Фигура 01: Криви на черно тяло на Планк за различни температури
Реализацията на черно тяло е реалното въплъщение на концепцията за черни тела. С други думи, реализацията на черно тяло дава примери за черно тяло в реалния свят (тъй като черното тяло е идеална концепция). Някои примери са дадени по-долу:
- Звезди
- Планети
- Черни дупки
Какво е сиво тяло?
Сиво тяло е тяло (обект), което излъчва радиация при всяка дължина на вълната в постоянно съотношение, по-малко от единица, спрямо това, излъчвано от черно тяло при същите температури. Сивото тяло е физическо тяло, чиято абсорбция на повърхността не се променя с промяната в температурата и дължината на вълната на падащото лъчение.
За разлика от черното тяло, сивото тяло е неидеален излъчвател или несъвършен радиатор. Това е така, защото сивото тяло може да абсорбира част от енергията, която получава, и също така може да отразява част от енергията. Сивото тяло излъчва само част от радиацията, която абсорбира. Сивото тяло се счита за непрозрачен обект.
Каква е приликата между черно тяло и сиво тяло?
Както черното тяло, така и сивото тяло са обекти, които могат да абсорбират и излъчват радиация
Каква е разликата между черно тяло и сиво тяло?
Черно тяло срещу сиво тяло |
|
| Черното тяло е идеализирано физическо тяло (обект), което може да абсорбира цялото падащо електромагнитно излъчване | Сиво тяло е тяло (обект), което излъчва радиация при всяка дължина на вълната в постоянно съотношение, по-малко от единица, спрямо това, излъчвано от черно тяло при същите температури. |
| Принцип | |
| Черното тяло е идеално физическо тяло. | Сивото тяло е неидеално физическо тяло. |
| Усвояване | |
| Черното тяло може да абсорбира цялото падащо електромагнитно лъчение. | Сивото тяло може да издържи част от падащото лъчение. |
| Емисия | |
| Черното тяло може да излъчва радиация във всяка възможна честота, която може да излъчва тяло със същата температура, и излъчва същата честота във всяка посока. | Сивото тяло може да излъчва част от погълнатата радиация. |
Резюме – Черно тяло срещу сиво тяло
Черното тяло е идеално физическо тяло, което може да абсорбира цялата падаща радиация и да излъчва радиация във всяка възможна посока изотропно. Сивото тяло е неидеален обект, който може да абсорбира част от падащото лъчение и да излъчва само част от лъчението. Разликата между черно тяло и сиво тяло е, че Черното тяло е идеално физическо тяло, докато сивото тяло е неидеално физическо тяло.
