Svart legeme
Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Et svart legeme betegner i fysikken et legeme som absorberer alt lys og all annen elektromagnetisk stråling som treffer det. Ingen stråling passerer gjennom det eller reflekteres fra det. Selv kan det utsende elektromagnetisk stråling av enhver bølgelengde, avhengig av legemets temperatur. Termen «svart legeme» ble introdusert av fysikeren Gustav Kirchhoff i 1862.
Svarte legemer med en temperatur under ca. 700 K utstråler lite synlig lys, og framstår derfor som svarte. Et svart legeme som varmes opp over denne temperaturen begynner å produsere stråling innafor den synlige delen av spekteret; først rødt, og deretter gjennom hele spekteret til blått etter hvert som temperaturen stiger. Et legeme som er varmt nok til å ha sin største strålingsintensitet innafor kortere bølgelengder enn synlig lys, vil enda sende ut nok synlig lys til å stråle blått.
Den bølgelengden der strålinga fra et svart legeme er mest intens, er gitt ved Wiens forskyvningslov, og den totale energien som sendes ut pr. arealenhet er gitt ved Stefan-Boltzmanns lov.
Virkelige legemer opptrer aldri som ideelle svarte legemer, og den utsendte strålinga fra et gitt legeme vil alltid være en brøk av hva den teoretiske strålinga ville vært. Hvor godt strålinga fra et stoff samsvarer med strålinga fra et svart legeme, kalles stoffets emissivitet. Det avviket som ikke-svarte overflater oppviser fra et ideelt svart legeme avhenger både av overflatas geometri og kjemisk sammensetning, og er gitt ved Kirchhoffs lov. For øvrig er det samsvar ellom emissivitet og absorptivitet, slik at et legeme som bare absorberer en fraksjon av innkommende lys også sender ut en fraksjon av den strålinga som et svart legeme med samme temperatur gjør.
I astronomien blir stjerner i visse sammenhenger regna som svarte legemer, i andre sammenhenger må en ta hensyn til at stjerner kan avvike fra et ideelt svart legeme. Den kosmiske bakgrunnsstrålinga framviser derimot et nesten perfekt samsvar med stråling fra et svart legeme. Hawking-stråling er stråling fra svarte hull.
