结构推理
什么是黑体?黑体一定是黑色的吗?为什么空腔的窗口可视为一个绝对黑体?请举出日常生活中类似的例子.
【正确答案】绝对黑体简称黑体,是一个理想化的物理模型:在任何温度下,能吸收一切外来电磁辐射的物体.其单色吸收率恒等于1.
绝对黑体并不一定是黑颜色的.黑体不反射由外界辐射来的能量,但并不等于它自身不辐射电磁波.按照基尔霍夫定律,黑体不仅吸收本领最大,其辐射本领也最大.它的颜色由它自身所辐射的电磁波的波长所决定.如果其辐射的电磁波波长不在可见光区域内,则呈黑色,如果在可见光区域内,就会呈现不同的颜色.例如金属治炼炉上的小孔,可近似看成黑体,在高温工作时,该小孔并不是黑的,看上去是十分明亮的红色.所以黑体并不一定是黑色的,而实际生活中黑色的物体也不一定就是物理中的黑体.因为它们的反射比并不一定为零.
开有小孔的空腔可以近似地看成黑体,这是因为从小孔射入空腔的电磁辐射在空腔内多次反射,多次吸收后,从小孔逃逸出来的是很少的.小孔越小,逃逸出来的机会就越少.从远处看山洞口是黑的就是同样的道理.因此,可以被看成是只有吸收,没有反射的绝对黑体.
【答案解析】