Feketetest-sugárzás
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
A feketetest-sugárzás olyan képzeletbeli testnek – az abszolút fekete testnek – a sugárzása, amely az elektromágneses sugárzás minden hullámhosszát képes elnyelni vagy kibocsátani; így idealizált elméleti alapot ad az anyag és a sugárzás kapcsolatának vizsgálatához. Az elnevezés nagyon félrevezető, hiszen a feketetest képes a leghatékonyabban hőenergiát sugárzássá alakítani.
Feketetest idealizált formában sohasem fordul elő a természetben, de számos csillagászati objektum megközelítőleg feketetest. Nagyon jól modellezhető egy üreges gömbbe fúrt vékony lyukkal, ahol a bejutott sugárzás csapdába esik.
Az ábra a megfelelő hullámhosszokkal együtt ábrázolja az energiakisugárzásukat. A hullámhosszfüggés grafikonját nevezzük Planck-görbének, mivel ezt a függést Max Planck német fizikus vezette le 1900-ban, felfedezve, hogy az energia nem folytonos, hanem csak adott (nagyon kicsi) adagokban adható át. Egy darab energiája a sugárzás frekvanciája és a Planck-állandó szorzata. Ezáltal megtette a kvantummechanikához vezető első lépést.
Az összefüggésből levezethetőek korábban felismert összefüggések: a Wien-törvény, mely a hőmérséklet és a görbe maximumához tartozó hullámhossz között állapít meg kapcsolatot (fordítottan arányosak) és a Stefan-Boltzmann törvény, amely az összes kisugárzott energiát adja meg.
A középső görbe a Naphoz hasonló 6000 K-es csillag görbéje, ahol az emissziós spektrum csúcsa majdnem a látható fény közepére esik, így a nap sárga szinűnek látszik, és a látható spektrumnak mind a kék, mind a vörös végén hiányt szenved a kisugárzása. A felső görbe egy 20 000 K-es csillagé. A görbe azonos formájú, de minden hullámhosszon magasabb a kisugárzása, a csúcs pedig határozottan az ultraibolya tartományba esik. A csillag kéknek látszik, mivel a görbe a látható fény vörös oldalának alacsony kisugárzási szintjétől indul és a kék oldalban éri el a legnagyobb magasságát. A legalsó görbe egy 4000 K-es csillagé. A csillag vörösnek látszik, csak nagyon kicsi sugárzása van a kékben és a görbe csúcsa az infravörös tartományba esik. Ezért látszanak a forróbb csillagok fénysebbnek, mivel minden hullámhosszon nagyobb a kisugárzásuk. A Föld feketetestként 300 K körül sugároz. Ennek a sugárzásgörbének a csúcsa a távol infravörösbe esik. A Föld kisugársásának nagy részét gyakorlatilag elnyeli a légköre, ami védőernyőként működik az energiaveszteség meggátolásában. Ennek a köznapi elnevezése az "üvegház hatás", melynek fokozódása ma a sokat emlegetett globális felmelegedés okaként van számontarva.
