Absoluutselt musta keha kiirguse uurija

Muuda temperatuuri, et näha, kuidas soojuskiirguse kuju ja piigi lainepikkus muutuvad.

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

Spektri jaotus ja Viini nihe 🖖

Musta keha emissioonispekter on ühemõtteliselt määratud Plancki kiirgusseadusega. Soojusenergia suurenedes nihkub tipplainepikkus ennustatavalt vastavalt Wieni nihkeseadusele, λ_max = b/T. See interaktiivne mudel näitab mittelineaarset seost temperatuuri ja spektraaltiheduse vahel. Footonite emissiooni rangelt määratletud tõenäosusjaotus tähistab termilises tasakaalus olevate makroskoopiliste objektide absoluutset termilist piiri.

Miks kõik soe hõõgub 🖖

Kõik, mis on absoluutsest nullist soojem, kiirgab valgust, ja see tööriist näitab selle taga peituvat ühte reeglit: musta keha spektri kuju sõltub ainult temperatuurist, mitte kunagi materjalist. Rauatükk ja kauge täht sama temperatuuri juures kiirgavad täpselt sama kõverat. Praktiline järeldus: värv on termomeeter — punahõõgusest sinakasvalgeni loed temperatuuri otse hõõgusest välja.

Universum on täiuslik must keha 🖖

Kõige laitmatum kunagi mõõdetud must keha ei asu üheski laboris — see on kogu taevas. Kosmiline mikrolaine-taustkiirgus, mis on jäänuk umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku, järgib Plancki spektrit temperatuuril T = 2.725 K täpsusega parem kui 0.01% ja saavutab tipu 1.06×10⁻³ m lähedal mikrolainealas. NASA instrument FIRAS ei leidnud ühtki kõrvalekallet, mis ületaks mõne osa 10⁵ kohta — kosmoloogia vanim valgus on ühtlasi füüsika puhtaim soojuskõver.

Näiteülesanded

  • Toatemperatuur - Toatemperatuuril absoluutselt mustade kehade kiirgusmaksimum jääb infrapunasesse, kaugele väljapoole inimsilma nähtavusala.
  • Päikesetaoline fotosfäär - Päikese fotosfääri kiirgusmaksimum jääb nähtavate lainepikkuste lähedale.
  • Kuum O/B-täht - Kuumadel tähtedel nihkub kiirgusmaksimum UV-piirkonna poole, mistõttu need paistavad nähtavas valguses sinakasvalged.
  • Hõõgniit - Hõõgniidid on piisavalt kuumad, et nähtavalt hõõguda, kuid kiirgavad siiski valdavalt infrapunas.