في المقاييس الحرارية بالأشعة تحت الحمراء ، ما هو دور الجسم الأسود؟
(1) كائن يمتص تمامًا أي طول موجي للإشعاع الخارجي دون أي انعكاس تحت أي ظروف.
(2) كائن مع نسبة الامتصاص 1
(3) كائن يمتص جميع الإشعاع الوارد لأي طول موجي في أي درجة حرارة. أي كائن لديه القدرة على الإشعاع بشكل مستمر وامتصاصه وينبعث منه الموجات الكهرومغناطيسية. الموجات الكهرومغناطيسية المشعة بالخارج لها توزيعات طيفية مختلفة في نطاقات مختلفة. يرتبط هذا التوزيع الطيفي بخصائص الكائن نفسه ودرجة حرارته ، وبالتالي يسمى الإشعاع الحراري. من أجل دراسة قوانين الإشعاع الحراري التي لا تعتمد على الخواص المحددة للمادة ، قام الفيزيائيون بتعريف كائن مثالي - جسم أسود - ككائن قياسي لأبحاث الإشعاع الحراري. يشير ما يسمى بالجسم الأسود إلى امتصاص جميع الموجات الكهرومغناطيسية الحادث ، دون انعكاس أو انتقال (بالطبع ، لا يزال إشعاع الجسم الأسود يشع إلى الخارج).
ينص قانون الإشعاع في Kirchhoff على أن نسبة الطاقة المشعة بواسطة كائن في التوازن الحراري بمعدل امتصاصه مستقل عن الخواص الفيزيائية للكائن نفسه ، وتعتمد فقط على الطول الموجي ودرجة الحرارة. وفقًا لقانون الإشعاع في Kirchhoff ، في درجة حرارة معينة ، يجب أن يكون الشخص الأسود كائنًا له أعلى قدرة الإشعاع ، والتي يمكن تسميتها بأنها المبرد الكامل. لا تتقاطع الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من مواد مختلفة في التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء ، وهذا الشخص الأسود هو مجرد نقطة مرجعية ، أي ما يعادل نقطة الصفر. ولكن في العالم الحقيقي ، لا يوجد مثل هذا الشخص الأسود المثالي ، فما الذي يمكن استخدامه لتصوير هذا الاختلاف؟ بالنسبة لأي طول موجي ، يتم تعريف الانبعاث على أنه نسبة طاقة الإشعاع لكائن حقيقي داخل فترة طويلة من الطول الموجي لذلك الطول الموجي إلى طاقة الإشعاع من الجسم الأسود في نفس درجة الحرارة. من الواضح أن الانبعاث هو رقم إيجابي بين 0 و 1 ، ويعتمد بشكل عام على خصائص المواد والعوامل البيئية وظروف المراقبة. إذا كانت الانبعاثات مستقلة عن الطول الموجي ، فيمكن أن يطلق على كائن جسمًا رماديًا ، وإلا فإنه يطلق عليه المبرد الانتقائي.
