Differenza chiave: corpo nero vs corpo grigio
I termini corpo nero, corpo bianco e corpo grigio sono discussi per quanto riguarda l'assorbimento, l'emissione o la riflessione di radiazioni da parte di diverse sostanze. Un corpo nero è un corpo fisico idealizzato (oggetto) che può assorbire tutta la radiazione elettromagnetica incidente. Un corpo grigio è un corpo (oggetto) che emette radiazione a ciascuna lunghezza d'onda in un rapporto costante inferiore all'unità rispetto a quella emessa da un corpo nero alle stesse temperature. Il differenza fondamentale tra un corpo nero e un corpo grigio è quello Il corpo nero è un corpo fisico ideale mentre il corpo grigio è un corpo fisico non ideale.
Cos'è il corpo nero?
Un corpo nero è un corpo fisico idealizzato (oggetto) che può assorbire tutta la radiazione elettromagnetica incidente. Questo assorbimento avviene per quanto riguarda la frequenza e l'angolo di incidenza della radiazione. Ciò significa che l'assorbimento della radiazione da parte di un corpo nero è indipendente dalla direzione da cui proviene la radiazione e dalla lunghezza d'onda della radiazione. Un corpo nero è un corpo non riflettente. Al contrario, un corpo bianco è un corpo fisico (un oggetto) che ha una superficie ruvida che riflette tutta la radiazione elettromagnetica incidente. La riflessione è una riflessione completa e uniforme in tutte le direzioni.
Un corpo nero a temperatura costante può emettere la radiazione elettromagnetica assorbita. Quindi è un assorbitore perfetto e un emettitore perfetto. Questa radiazione emessa è nota come radiazione del corpo nero. La radiazione del corpo nero si verifica dando uno spettro specifico e intensità specifiche a una data temperatura.
La radiazione emessa dal corpo nero obbedisce alla legge di Planck. La legge di Planck afferma che lo spettro del corpo nero è determinato solo dalla temperatura del corpo nero, non dalla forma o dalla composizione del corpo nero. Un corpo nero che si trova a temperatura costante (all'equilibrio termico) ha le seguenti proprietà caratteristiche.
- Il corpo nero è un emettitore ideale: emette la radiazione a ogni frequenza possibile che un corpo alla stessa temperatura può emettere
- Il corpo nero è un emettitore diffuso – emette la stessa frequenza in ogni direzione (radiazione isotropa).
Figura 01: Curve del corpo nero di Planck per varie temperature
La realizzazione di un corpo nero è l'incarnazione nel mondo reale del concetto di corpo nero. In altre parole, la realizzazione di un corpo nero fornisce esempi per il corpo nero che si verificano nel mondo reale (poiché un corpo nero è un concetto ideale). Alcuni esempi sono riportati di seguito:
- Stelle
- Pianeti
- Buchi neri
Cos'è il corpo grigio?
Un corpo grigio è un corpo (oggetto) che emette radiazioni a ciascuna lunghezza d'onda in un rapporto costante inferiore all'unità rispetto a quello emesso da un corpo nero alle stesse temperature. Un corpo grigio è un corpo fisico la cui assorbenza di una superficie non varia al variare della temperatura e della lunghezza d'onda della radiazione incidente.
A differenza del corpo nero, un corpo grigio è un emettitore non ideale o un radiatore imperfetto. Questo perché un corpo grigio può assorbire parte dell'energia che riceve e può anche riflettere parte dell'energia. Un corpo grigio emette solo una parte della radiazione che assorbe. Un corpo grigio è considerato un oggetto opaco.
Qual è la somiglianza tra corpo nero e corpo grigio?
Sia il corpo nero che il corpo grigio sono oggetti che possono assorbire ed emettere radiazioni
Qual è la differenza tra corpo nero e corpo grigio?
Corpo nero vs corpo grigio |
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| Un corpo nero è un corpo fisico idealizzato (oggetto) che può assorbire tutta la radiazione elettromagnetica incidente | Un corpo grigio è un corpo (oggetto) che emette radiazioni a ciascuna lunghezza d'onda in un rapporto costante inferiore all'unità rispetto a quello emesso da un corpo nero alle stesse temperature. |
| Principio | |
| Il corpo nero è un corpo fisico ideale. | Il corpo grigio è un corpo fisico non ideale. |
| Assorbimento | |
| Il corpo nero può assorbire tutta la radiazione elettromagnetica incidente. | Il corpo grigio può parte della radiazione incidente. |
| Emissione | |
| Il corpo nero può emettere la radiazione in ogni possibile frequenza che un corpo alla stessa temperatura può emettere ed emette la stessa frequenza in ogni direzione. | Il corpo grigio può emettere parte della radiazione assorbita. |
Riepilogo – Corpo nero vs corpo grigio
Un corpo nero è un corpo fisico ideale che può assorbire tutta la radiazione incidente ed emettere radiazione in ogni possibile direzione in modo isotropico. Un corpo grigio è un oggetto non ideale che può assorbire parte della radiazione incidente ed emettere solo una parte della radiazione. La differenza tra un corpo nero e un corpo grigio è che il corpo nero è un corpo fisico ideale mentre il corpo grigio è un corpo fisico non ideale.
