O que é um corpo negro ?
Corpo negro
Um corpo negro é definido , como o meio ou sbstância que absorve toda radiação incidente sobre ele, independentemente do comprimento de onda , direção de incidência ou estado de polarização . Nenhuma parte da radiação incidente é refletida ou transmitida .
Para você entender esse conceito , imagine um corpo isolado do seu meio externo , com paredes isolantes . Como não trocas com o meio externo, diz-se que o corpo se encontra em equilíbrio termodinâmico, isto é , encontra-se em :
1) Equilíbrio térmico : Não há gradientes de temperaturas . A temperatura do corpo é constante e homogênea .
2) Equilíbrio mecânico : Não há forças líquidas ou tensões, ou seja, a pressão é constante em todas as partes do corpo .
3) Equilíbrio radiativo : O campo de radiação dentro do corpo é constante , ou seja, o fluxo de radiação que entra no corpo é igual ao que sai .
4) Equilíbrio químico : As taxas de todas as reações químicas são balanceadas por suas reações inversas , tal que a composição química é a mesma em todo o corpo .
Suponha agora que esse corpo possui uma pequena abertura em sua parede . Toda a radiação incidente nesta abertura é absorvida , visto que a probabilidade de ser refletida dentro do corpo de forma a voltar , pelo mesmo orifício é muito pequena . Por essa razão , a abertura é perfeitamente absorvedora ou `´ negra`´ . A radiação que sai pela abertura alcançou o equilíbrio térmico com o material que constitui o corpo . Essa radiação emitida pela abertura é denominada radiação do corpo negro e tem as seguintes caracterísitcias:
a) é isótropica
b) não-polarizada
c) independe da constituição e da forma do corpo e mquestão
d) depende apenas da temperatura do corpo e d ocomprimento de onda da radiação .
Um corpo negro também emite radiação , mas, neste caso, a emissão é perfeitamente térmica e descrita por uma lei bem conhecida da física: a lei de Planck . Esta lei nos diz como é distribuída a densidade de energia de um corpo , a uma dada temperatura, em função de um outro parâmetro que pode ser a frequência . Esta distribuição recebe o nome de espectro de corpo negro .
Um corpo negro ideal é aquele que absorve toda a radiação incidente .