Ключевая разница - черный корпус против серого корпуса
Термины черное тело, белое тело и серое тело обсуждаются в отношении поглощения, испускания или отражения излучения различными веществами. Черное тело - это идеализированное физическое тело (объект), способное поглощать все падающее на него электромагнитное излучение. Серым телом называется тело (предмет), испускающее излучение на каждой длине волны в постоянном отношении меньше единицы к излучаемому черным телом при тех же температурах. Ключевое различие между черным телом и серым телом заключается в том, что черное тело - идеальное физическое тело, тогда как серое тело - неидеальное физическое тело.
Что такое Black Body?
Черное тело – это идеализированное физическое тело (объект), способное поглощать все падающее на него электромагнитное излучение. Это поглощение происходит относительно частоты и угла падения излучения. Это означает, что поглощение излучения черным телом не зависит от направления, откуда исходит излучение, и длины волны излучения. Черное тело - это неотражающее тело. Напротив, белое тело - это физическое тело (объект), имеющее шероховатую поверхность, отражающую все падающее на него электромагнитное излучение. Отражение полное и равномерное во всех направлениях.
Черное тело, находящееся при постоянной температуре, может излучать поглощенное электромагнитное излучение. Следовательно, это идеальный поглотитель и идеальный излучатель. Это испускаемое излучение известно как излучение черного тела. Излучение абсолютно черного тела дает определенный спектр и определенную интенсивность при данной температуре.
Излучение, испускаемое черным телом, подчиняется закону Планка. Закон Планка гласит, что спектр черного тела определяется только его температурой, а не формой или составом черного тела. Черное тело, находящееся при постоянной температуре (в тепловом равновесии), обладает следующими характерными свойствами.
- Черное тело является идеальным излучателем – оно излучает излучение на всех возможных частотах, которые может излучать тело при той же температуре
- Черное тело является диффузным излучателем – оно излучает одинаковую частоту во всех направлениях (изотропное излучение).
Рисунок 01: Планковские кривые черного тела для различных температур
Реализация черного тела - это реальное воплощение концепции черных тел. Другими словами, реализация черного тела дает примеры того, что черное тело встречается в реальном мире (поскольку черное тело является идеальным понятием). Некоторые примеры приведены ниже:
- Звезды
- Планеты
- Черные дыры
Что такое Серое тело?
Серым телом называется тело (объект), испускающее излучение на каждой длине волны в постоянном отношении меньше единицы к излучению черного тела при тех же температурах. Серое тело - это физическое тело, поглощательная способность поверхности которого не зависит от изменения температуры и длины волны падающего излучения.
В отличие от черного тела, серое тело является неидеальным излучателем или несовершенным излучателем. Это потому, что серое тело может поглощать часть получаемой энергии, а также может отражать часть энергии. Серое тело излучает только часть поглощаемого им излучения. Серое тело считается непрозрачным объектом.
В чем сходство между черным телом и серым телом?
И черное тело, и серое тело являются объектами, которые могут поглощать и излучать излучение
В чем разница между черным телом и серым телом?
Черное тело против серого тела |
|
| Черное тело – это идеализированное физическое тело (объект), способное поглощать все падающее на него электромагнитное излучение | Серым телом называется тело (объект), испускающее излучение на каждой длине волны в постоянном отношении меньше единицы к излучению черного тела при тех же температурах. |
| Принцип | |
| Черное тело – идеальное физическое тело. | Серое тело – неидеальное физическое тело. |
| Поглощение | |
| Черное тело может поглотить все падающее на него электромагнитное излучение. | Серое тело может часть падающего излучения. |
| Эмиссия | |
| Черное тело может излучать излучение на всех возможных частотах, которые может излучать тело при той же температуре, и оно излучает одну и ту же частоту во всех направлениях. | Серое тело может излучать часть поглощенного излучения. |
Резюме – Черное тело против серого тела
Черное тело - это идеальное физическое тело, которое может поглощать все падающее излучение и изотропно излучать излучение во всех возможных направлениях. Серое тело - это неидеальный объект, который может поглощать часть падающего излучения и излучать только часть излучения. Разница между черным телом и серым телом заключается в том, что черное тело является идеальным физическим телом, а серое тело - неидеальным физическим телом.
