Svart stråling, stråling fra et legeme som absorberer fullstendig all elektromagnetisk stråling som treffer det. Intet stoff har denne egenskapen fullt ut, men en liten åpning i et ellers lukket, mørkvegget hulrom virker meget nær som et svart legeme. Det kan bevises at en slik åpning stråler på samme måte som et absolutt svart, materielt legeme med samme temperatur som hulrommets vegger. Svart stråling kalles derfor også hulromsstråling eller termostråling fra svart legeme. Et virkelig legeme emitterer alltid mindre energi i form av termostråling enn et absolutt svart ved samme temperatur, men forholdet mellom emittert og absorbert stråling for et virkelig legeme og et svart legeme ved samme temperatur er alltid det samme (Kirchhoffs lov om absorpsjon og emisjon, 1852). Loven følger av termodynamikkens annen hovedsetning. Den gjelder absolutt for all stråling som omdannes til varme ved absorpsjon og sendes ut ved termostråling, men ikke ved fluorescens.

Inne i et hulrom er det alltid stråling mellom veggene. Denne representerer energi i bevegelse, og i gjennomsnitt vil det derfor være en viss energitetthet i hulrommet og en tilsvarende utstråling fra åpningen, begge deler gitt ved Stefan-Boltzmanns lov. Ifølge Wiens forskyvningslov har strålingen fra et svart legeme ved en gitt temperatur T sitt energimaksimum ved en bølgelengde λm som forandrer seg med temperaturen slik at produktet λm · T er konstant. Loven gir grunnlag for bestemmelser av glødende legemers temperatur ved pyrometri, til å fastlegge overflatetemperatur av himmellegemer m.m. Av denne loven følger at alle svarte legemer begynner å gløde ved samme temperatur, ca. 550 °C (Drapers lov). Stoffer som absorberer lite stråling, f.eks. glass, gløder derimot først ved en noe høyere temperatur.

Etter at W. Wien, J. H. Jeans, Lord Rayleigh og andre i 1880- til 1890-årene hadde gjort forsøk på, på klassisk statistisk grunnlag, å forklare energifordelingen i spekteret fra svart stråling, fremsatte M. Planck i 1900 sin strålingslov. I strid med klassisk teori antok han at strålingen ikke ble sendt ut kontinuerlig, men som strålingskvant. Hvert kvant fører med seg en energi h·ν, hvor h er en naturkonstant, virkningskvantet, nå helst kalt Plancks konstant, og ν er frekvensen for den utsendte stråling. Kjennskap til den svarte stråling ble dermed et viktig grunnlag for moderne kvantefysikk.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.