إشعاع الجسم الأسود

ملخص الدرس

شكل (١٢) تجويف ذو فتحة صغيرة يمثل الجسم الأسود المثالي إشعاع الجسم الأسود Blackbody Radiation الجسم الساخن في أية درجة حرارة فوق درجة الصفر المطلق يبعث بإشعاع يدعى أحياناً الإشعاع الحراري. خواص هذا الإشعاع تعتمد على نوع مادة الجسم ودرجة حرارته. ففي درجة الحرارة المنخفضة، تقع الأطوال الموجية المنبعثة للإشعاع الحراري بشكل رئيسي في منطقة الأمواج تحت الحمراء، فهي لا ترى بالعين المجردة، ولهذا يظهر الجسم في بداية التسخين معتماً. وعندما تزداد حرارته يبدأ بالتوهج بلون يميل إلى الأحمر فالبرتقالي، فالأخضر وعندما تصل درجة حرارته حداً معيناً يصبح توهج الجسم أبيض، أي يصبح الجسم يشع أطوالاً موجية تقع في منطقة الطيف المرئي. وتدل الدراسة بأن طيف الإشعاع الحراري هو طيف متصل يحوي جميع الأطوال الموجية المختلفة، البعض منها لا يرى بالعين لأنها تقع في منطقتي الإشعاعات تحت الحمراء أو فوق البنفسجية. وبحسب قانون كيرتشوف، فالجسم جيد الامتصاص هو أيضاً جيد الإشعاع، ويسمى الجسم الذي يمتص جميع الأطوال الموجية أو يشعها «بالجسم الأسود المثالي» (Blackbody). وأفضل تمثيل للجسم الأسود المثالي هو تجويف صغير من أية مادة كأن يكون من مادة الحديد أو النحاس، فيه فتحة صغيرة، فأي إشعاع ساقط على هذه الفتحة يدخل التجويف وينعكس على جدرانه الداخلية انعكاسات متتالية إلى أن يتم امتصاصه كلياً. وعند تسخين جدران هذا التجويف من الخارج