Die Begriffe Schwarzer Körper, Weißer Körper und Grauer Körper werden hinsichtlich der Absorption, Emission oder Reflexion von Strahlung durch verschiedene Substanzen diskutiert. Ein schwarzer Körper ist ein idealisierter physischer Körper (Objekt), der die gesamte einfallende elektromagnetische Strahlung absorbieren kann. Ein grauer Körper ist ein Körper (Objekt), der Strahlung bei jeder Wellenlänge in einem konstanten Verhältnis von weniger als eins zu der von einem schwarzen Körper bei denselben Temperaturen emittierten Strahlung emittiert. Das Hauptunterschied zwischen einem schwarzen Körper und einem grauen Körper ist das Der schwarze Körper ist ein idealer physischer Körper, während der graue Körper ein nicht idealer physischer Körper ist.
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Black Body?
3. Was ist ein grauer Körper?
4. Ähnlichkeiten zwischen schwarzem Körper und grauem Körper
5. Vergleich nebeneinander - Black Body und Gray Body in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung
Ein schwarzer Körper ist ein idealisierter physischer Körper (Objekt), der die gesamte einfallende elektromagnetische Strahlung absorbieren kann. Diese Absorption erfolgt in Bezug auf die Frequenz und den Einfallswinkel der Strahlung. Dies bedeutet, dass die Absorption von Strahlung durch einen schwarzen Körper unabhängig von der Richtung ist, aus der die Strahlung stammt, und von der Wellenlänge der Strahlung. Ein schwarzer Körper ist ein nicht reflektierender Körper. Im Gegensatz dazu ist ein weißer Körper ein physischer Körper (ein Objekt) mit einer rauen Oberfläche, die die gesamte einfallende elektromagnetische Strahlung reflektiert. Die Reflexion ist vollständig und gleichförmig in alle Richtungen.
Ein schwarzer Körper mit konstanter Temperatur kann die absorbierte elektromagnetische Strahlung aussenden. Daher ist es ein perfekter Absorber und perfekter Emitter. Diese emittierte Strahlung wird als Schwarzkörperstrahlung bezeichnet. Die Schwarzkörperstrahlung tritt auf, die bei einer bestimmten Temperatur ein bestimmtes Spektrum und spezifische Intensitäten ergibt.
Die Strahlung des schwarzen Körpers gehorcht dem Planckschen Gesetz. Plancks Gesetz stellt fest, dass das Spektrum des schwarzen Körpers nur durch die Temperatur des schwarzen Körpers bestimmt wird, nicht durch die Form oder Zusammensetzung des schwarzen Körpers. Ein schwarzer Körper mit konstanter Temperatur (im thermischen Gleichgewicht) hat folgende charakteristische Eigenschaften.
Abbildung 01: Schwarze Körperkurven von Planck für verschiedene Temperaturen
Die Verwirklichung eines schwarzen Körpers ist die reale Verkörperung des Konzepts der schwarzen Körper. Mit anderen Worten, die Verwirklichung eines schwarzen Körpers lässt die Beispiele für schwarzen Körper in der realen Welt vorkommen (da ein schwarzer Körper ein ideales Konzept ist). Einige Beispiele sind unten aufgeführt:
Ein grauer Körper ist ein Körper (Objekt), der Strahlung bei jeder Wellenlänge in einem konstanten Verhältnis von weniger als eins zu der von einem schwarzen Körper bei denselben Temperaturen emittierten Strahlung emittiert. Ein grauer Körper ist ein physikalischer Körper, dessen Absorptionsvermögen einer Oberfläche nicht mit der Temperatur und Wellenlänge der einfallenden Strahlung variiert.
Im Gegensatz zum schwarzen Körper ist ein grauer Körper ein nicht idealer Strahler oder ein unvollständiger Kühler. Das liegt daran, dass ein grauer Körper einen Teil der Energie absorbieren kann, die er empfängt, und auch einen Teil der Energie reflektieren kann. Ein grauer Körper strahlt nur einen Teil der Strahlung aus, die er absorbiert. Ein grauer Körper wird als undurchsichtiges Objekt betrachtet.
Schwarzer Körper gegen grauen Körper | |
Ein schwarzer Körper ist ein idealisierter physischer Körper (Objekt), der die gesamte einfallende elektromagnetische Strahlung absorbieren kann | Ein grauer Körper ist ein Körper (Objekt), der Strahlung bei jeder Wellenlänge in einem konstanten Verhältnis von weniger als eins zu der von einem schwarzen Körper bei denselben Temperaturen emittierten Strahlung emittiert. |
Prinzip | |
Schwarzer Körper ist ein idealer physischer Körper. | Grauer Körper ist ein nicht idealer physischer Körper. |
Absorption | |
Schwarzer Körper kann die gesamte einfallende elektromagnetische Strahlung absorbieren. | Grauer Körper kann etwas von der einfallenden Strahlung. |
Emission | |
Ein schwarzer Körper kann die Strahlung in jeder möglichen Frequenz ausstrahlen, die ein Körper bei der gleichen Temperatur emittieren kann, und er sendet in jede Richtung dieselbe Frequenz aus. | Der graue Körper kann einen Teil der absorbierten Strahlung abgeben. |
Ein schwarzer Körper ist ein idealer physischer Körper, der die gesamte einfallende Strahlung absorbieren kann und Strahlung isotrop in jede mögliche Richtung emittieren kann. Ein grauer Körper ist ein nicht ideales Objekt, das einen Teil der einfallenden Strahlung absorbieren und nur einen Teil der Strahlung aussenden kann. Der Unterschied zwischen einem schwarzen Körper und einem grauen Körper besteht darin, dass der schwarze Körper ein idealer physischer Körper ist, während der graue Körper ein nicht idealer physischer Körper ist.
1. „Schwarzer Körper“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4. März 2018. Hier verfügbar
2. „Grauer Körper“. Com, Dictionary.com. Hier verfügbar
3.jenish patel, besuchte djmit „Konzept der verschiedenen Körper“. LinkedIn SlideShare, 7. September 2015. Hier verfügbar
1. "Black Body" von Darth Kule - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia