Il corpo nero

Temperatura e corpo nero:

I fisici separano spesso uno spettro in due componenti, di cui l'una dipende dalla temperatura e l'altra dipende dalla composizione chimica. Lo spettro del corpo nero è la prima componente. La seconda componente contiene righe d'emissione o d'assorbimento che dipendono della materia che compone l'oggetto.

Uno spettro di corpo nero è un modello teorico: è l'irraggiamento di un oggetto che non emette nessuna Glossary Link riga spettrale ma solamente un'emissione dovuta alla sua temperatura.

Un corpo nero emette a tutte le lunghezze d’onda ma il massimo d'emissione dipende dalla sua temperatura. Più è caldo, più il massimo dell'emissione è spostato verso le lunghezze d’onda corte. La lunghezza d'onda della luce rossa è più grande della lunghezza d'onda della luce blu, una stella blu è più calda di una stella rossa.

cnDiversi spettri di corpi neri a differenti temperature: 100 K (temperatura tipica dei pianeti), 1 000 K, 10 000 K (temperatura tipica di una stella calda), 100 000 K (temperatura di una Glossary Link nana bianca). Osservatorio di Parigi/ASM

La legge di Wien dà la lunghezza d’onda del massimo d’emissione: lambda (in m) = 0.003/T(in K)

Misurando sul suo spettro, la posizione del massimo di un'emissione, si può conoscere la temperatura di un corpo.

Per esempio, il corpo umano è a 37° Celsius, cioè 37 + 273 = 310° Kelvin. Questa temperatura corrisponde a una lunghezza d'onda di 9.7x10-6 metri. Il corpo umano emette intorno a 10 Glossary Link micron, cioè un irraggiamento nel infrarosso.

Il Sole con una temperatura di 5780 K, ha un massimo di emissione nella parte "visibile"dello spettro elettromagnetico. Ma sarebbe meglio dire il contrario: il "visibile", cioè la sensibilità dell'occhio umano, si è adattata sulla regione dello spettro elettromagnetico dove la radiazione emessa dal Sole è massima.

 

(SEGUITO: L'effetto Doppler)