مستخدم:Hafestikat/ملعب
الجسم الأسود: هو جسمٌ وهميّ مثاليّ يحقق الثلاثة شروط التالية. يمتصُ كل الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء) الساقط عليه. يشع إشعاع حراري يتناسبُ مع حرارته, على كامل الأطوال الموجية [1]. الإشعاع الصادر عنه يكون بشكل متواحد الخواص (متساوي في كل الاتجاهات)[2].
و بناءً على ذلك, الجسم الأسود هو افضل ماصّ و باعث للإشعاع, و هو ما يسمى بِباعث انتشاريّ. و قد سميّ جسماً "أسوداً" لأن اللون الأسود هو اللون الذي يمتصُ كل الضوء الساقطِ عليه ولا يعكس منه شيئاً.
جسم أسود في حالة اتزان حراري (أي حرارته ثابتة) يُشِعّ إشعاع كهرومغناطيسي يسمى إشعاع الجسم الأسود. و لِكون هذا الجسم مثالياً, فهذا الإشعاع هو اكبر طاقة يمكن ان يشعُها أي جسم بنفس درجة الحرارة [2]. يحكم هذا الإشعاع قانون بلانك الذي ينُصّ على أن حرارة الجسم هي العامل الوحيد المُحدِد لكمية الطاقة المنبعثة عند أي طول موجيّ معين[3].
يبين الشكل على اليسار عدة اطياف اجسام سوداء بدرجات حرارة مختلفة. تُلاحظ أنه كلما قلت الحرارة تنزاح القمة باتجاه الأطوال الموجية الأطول, أي باتجاه اللون الأحمر في نطاق الضوء المرئي. فعند حرارة 3000K يكون اكبر قدر للطاقة المنبعثة داخل النطاق المرئي عند الطول الموجيّ الذي يمثل اللون الأحمر. لهذا, عند تسخين الحديد يبدأ أولاً بالتحول للّون الأحمر. ثم إن تم تسخينه اكثر فأكثر يبدأ الأشعاع الحراري المنبعث منه يعطي اكبر قدر طاقة منبعثة (متمثل بقمة المنحنى) عند الطول الموجيّ الذي يمثل اللون الاصفر.
تمثيل واقعي قريب لهذا الجسم المثاليّ هو تجويف كبير نسبياً بجدران مُكمَّدة (قاتمة السواد) و في احدها ثقب صغير جداً. يدخل الضوء من هذا الثقب الى التجويف و ينعكس و يتشتت (و بالتالي يمتصه جسم هذا التجويف) داخل هذا الحيز الواسع, و لصغر الثقب يكون من غير المحتمل ان يخرج الضوء الى الخارج.
- ^ Swinburne University of Technology
- ^ ا ب Engineering thermofluids: thermodynamics, fluid mechanics, and heat transfer, Mahmoud Massoud - 2005
- ^ Thermal Radiation Heat Transfer, 5th Edition By John R. Howell, M. Pinar Menguc, Robert Siegel