Fő különbség – fekete test vs szürke test
A fekete test, a fehér test és a szürke test kifejezéseket a sugárzás különböző anyagok általi elnyelésére, kibocsátására vagy visszaverésére vonatkozóan tárgyaljuk. A fekete test egy idealizált fizikai test (tárgy), amely képes elnyelni az összes beeső elektromágneses sugárzást. A szürke test olyan test (objektum), amely minden hullámhosszon állandó arányban bocsát ki sugárzást, amely egységnyinél kisebb, mint egy fekete test ugyanazon a hőmérsékleten. A legfontosabb különbség a fekete test és a szürke test között az, hogy a fekete test ideális fizikai test, míg a szürke test nem ideális fizikai test.
Mi az a Black Body?
A fekete test egy idealizált fizikai test (tárgy), amely képes elnyelni az összes beeső elektromágneses sugárzást. Ez az abszorpció a sugárzás frekvenciájára és beesési szögére vonatkozik. Ez azt jelenti, hogy a fekete test sugárzáselnyelése független a sugárzás irányától és a sugárzás hullámhosszától. A fekete test egy nem tükröződő test. Ezzel szemben a fehér test egy fizikai test (egy tárgy), amelynek durva felülete az összes beeső elektromágneses sugárzást visszaveri. A visszaverődés teljes és egyenletes visszaverődés minden irányban.
Egy állandó hőmérsékletű fekete test kibocsáthatja az elnyelt elektromágneses sugárzást. Ezért tökéletes elnyelő és tökéletes emitter. Ezt a kibocsátott sugárzást fekete test sugárzásnak nevezik. A fekete test sugárzása meghatározott spektrumot és meghatározott intenzitást ad egy adott hőmérsékleten.
A fekete test által kibocsátott sugárzás megfelel a Planck-törvénynek. Planck törvénye kimondja, hogy a fekete test spektrumát csak a fekete test hőmérséklete határozza meg, nem pedig a fekete test alakja vagy összetétele. Egy állandó hőmérsékletű (termikus egyensúly mellett) fekete test a következő jellemző tulajdonságokkal rendelkezik.
- A fekete test ideális sugárzó – minden lehetséges frekvencián kibocsátja azt a sugárzást, amelyet egy azonos hőmérsékletű test képes kibocsátani
- A fekete test diffúz sugárzó – minden irányban ugyanazt a frekvenciát bocsát ki (izotróp sugárzás).
01. ábra: Planck fekete testgörbéi különböző hőmérsékletekhez
A fekete test megvalósítása a fekete testek fogalmának valós megtestesülése. Más szóval, a fekete test megvalósítása példákat ad arra, hogy a fekete test a valóságban is előfordul (hiszen a fekete test ideális fogalom). Néhány példa az alábbiakban látható:
- Csillagok
- Bolygók
- Fekete lyukak
Mi az a szürke test?
A szürke test olyan test (objektum), amely minden hullámhosszon állandó arányban bocsát ki sugárzást, amely kisebb, mint egy fekete test ugyanazon a hőmérsékleten. A szürke test olyan fizikai test, amelynek felületének elnyelő képessége nem változik a beeső sugárzás hőmérsékletének és hullámhosszának változásával.
A fekete testtel ellentétben a szürke test nem ideális sugárzó vagy tökéletlen sugárzó. Ennek az az oka, hogy a szürke test elnyeli a kapott energia egy részét, és egy részét tükrözheti is. A szürke test az általa elnyelt sugárzásnak csak egy részét bocsátja ki. A szürke testet átlátszatlan tárgynak tekintjük.
Mi a hasonlóság a fekete test és a szürke test között?
A fekete test és a szürke test is olyan tárgyak, amelyek elnyelhetik és kibocsáthatják a sugárzást
Mi a különbség a fekete test és a szürke test között?
Fekete test kontra szürke test |
|
| A fekete test egy idealizált fizikai test (tárgy), amely képes elnyelni az összes beeső elektromágneses sugárzást | A szürke test egy olyan test (tárgy), amely minden hullámhosszon állandó arányban bocsát ki sugárzást, amely kisebb, mint a fekete test ugyanazon hőmérsékleten kibocsátott aránya. |
| Alapelv | |
| A fekete test ideális fizikai test. | A szürke test nem ideális fizikai test. |
| Abszorpció | |
| A fekete test képes elnyelni az összes beeső elektromágneses sugárzást. | A szürke test képes a beeső sugárzás egy részét. |
| Kibocsátás | |
| A fekete test minden lehetséges frekvencián ki tudja bocsátani azt a sugárzást, amelyet egy azonos hőmérsékletű test ki tud bocsátani, és minden irányban ugyanazt a frekvenciát bocsátja ki. | A szürke test kibocsáthatja az elnyelt sugárzás egy részét. |
Összefoglaló – Fekete test vs szürke test
A fekete test ideális fizikai test, amely képes elnyelni az összes beeső sugárzást, és izotróp módon sugárzást bocsát ki minden lehetséges irányba. A szürke test egy nem ideális tárgy, amely képes elnyelni a beeső sugárzás egy részét, és a sugárzásnak csak egy részét bocsátja ki. A fekete test és a szürke test közötti különbség az, hogy a fekete test ideális fizikai test, míg a szürke test nem ideális fizikai test.
