Nøkkelforskjell – Black Body vs Grey Body
Begrepene svart kropp, hvit kropp og grå kropp diskuteres angående absorpsjon, emisjon eller refleksjon av stråling fra forskjellige stoffer. En svart kropp er en idealisert fysisk kropp (objekt) som kan absorbere all innfallende elektromagnetisk stråling. Et grått legeme er et legeme (objekt) som sender ut stråling ved hver bølgelengde i et konstant forhold mindre enn enhet til det som sendes ut av et svart legeme ved samme temperaturer. Nøkkelforskjellen mellom en svart kropp og en grå kropp er at svart kropp er en ideell fysisk kropp, mens den grå kroppen er en ikke-ideell fysisk kropp.
Hva er Black Body?
En svart kropp er en idealisert fysisk kropp (objekt) som kan absorbere all innfallende elektromagnetisk stråling. Denne absorpsjonen skjer med hensyn til frekvensen og innfallsvinkelen til strålingen. Dette betyr at absorpsjonen av stråling av et svart legeme er uavhengig av retningen strålingen kommer fra og bølgelengden til strålingen. En svart kropp er en ikke-reflekterende kropp. I kontrast er en hvit kropp en fysisk kropp (et objekt) som har en ru overflate som reflekterer all den innfallende elektromagnetiske strålingen. Refleksjonen er fullstendig og jevn refleksjon i alle retninger.
En svart kropp som har en konstant temperatur kan sende ut den absorberte elektromagnetiske strålingen. Derfor er det en perfekt absorber og perfekt emitter. Denne utsendte strålingen er kjent som svart kroppsstråling. Den svarte kroppsstrålingen oppstår og gir et spesifikt spektrum og spesifikke intensiteter ved en gitt temperatur.
Strålingen som sendes ut av den svarte kroppen adlyder Plancks lov. Plancks lov sier at spekteret til den svarte kroppen kun bestemmes av temperaturen til den svarte kroppen, ikke av formen eller sammensetningen av den svarte kroppen. Et svart legeme som har konstant temperatur (ved termisk likevekt) har følgende karakteristiske egenskaper.
- Den sorte kroppen er en ideell emitter – den sender ut strålingen ved alle mulige frekvenser som et legeme ved samme temperatur kan sende ut
- Den sorte kroppen er en diffus emitter – den sender ut samme frekvens i alle retninger (isotropisk stråling).
Figur 01: Black Body Curves of Planck for ulike temperaturer
Realiseringen av en svart kropp er den virkelige verden legemliggjørelsen av konseptet med svarte kropper. Med andre ord, realiseringen av en svart kropp gir eksempler på at svart kropp forekommer i den virkelige verden (siden en svart kropp er et ideelt konsept). Noen eksempler er gitt nedenfor:
- Stars
- Planets
- Svarte hull
Hva er Grey Body?
Et grått legeme er et legeme (objekt) som sender ut stråling ved hver bølgelengde i et konstant forhold mindre enn enhet til det som sendes ut av et svart legeme ved samme temperaturer. Et grått legeme er et fysisk legeme hvis absorpsjonsevne til en overflate ikke varierer med variasjon i temperatur og bølgelengde til den innfallende strålingen.
I motsetning til den svarte kroppen, er en grå kropp en ikke-ideell emitter eller en ufullkommen radiator. Det er fordi en grå kropp kan absorbere noe av energien den mottar, og den kan også reflektere noe av energien. En grå kropp sender bare ut en del av strålingen den absorberer. En grå kropp betraktes som et ugjennomsiktig objekt.
Hva er likheten mellom svart kropp og grå kropp?
Både Black Body og Grey Body er objekter som kan absorbere og avgi stråling
Hva er forskjellen mellom svart kropp og grå kropp?
Black Body vs Grey Body |
|
| En svart kropp er en idealisert fysisk kropp (objekt) som kan absorbere all den innfallende elektromagnetiske strålingen | Et grått legeme er et legeme (objekt) som sender ut stråling ved hver bølgelengde i et konstant forhold mindre enn enhet til det som sendes ut av et svart legeme ved samme temperaturer. |
| Prinsipp | |
| Svart kropp er en ideell fysisk kropp. | Grå kropp er en ikke-ideell fysisk kropp. |
| Absorption | |
| Svart kropp kan absorbere all innfallende elektromagnetisk stråling. | Grå kropp kan noe av den innfallende strålingen. |
| Emisjon | |
| Svart legeme kan sende ut strålingen i alle mulige frekvenser som et legeme ved samme temperatur kan sende ut, og det sender ut samme frekvens i alle retninger. | Grå kropp kan avgi noe av den absorberte strålingen. |
Sammendrag – Black Body vs Grey Body
En svart kropp er en ideell fysisk kropp som kan absorbere all innfallende stråling og sende ut stråling til alle mulige retninger isotropisk. En grå kropp er et ikke-ideelt objekt som kan absorbere noe av den innfallende strålingen og sende ut bare en del av strålingen. Forskjellen mellom en svart kropp og en grå kropp er at svart kropp er en ideell fysisk kropp, mens den grå kroppen er en ikke-ideell fysisk kropp.
