Diese Frage ist eine Fortsetzung meiner vorherigen Frage; Unter welchen Bedingungen kann ein Körper als schwarzer Körper angenähert werden? .
Bei dieser Frage geht es auch um einen bestimmten Teil einer Antwort auf diese Frage zu Warum ist ein schwarzer Körper sichtbar?
In einem Teil der Antwort schreibt @anna v:
Ein perfekter schwarzer Körper im Gleichgewicht mit der Umgebungstemperatur absorbiert einfallende Strahlung und emittiert schwarze Körperstrahlung gemäß den Temperaturskalen dieser Strahlung. Bei Temperaturen, bei denen unsere Augen existieren können, nehmen wir es als schwarz wahr, weil . Wir sehen nur sichtbare Lichtreflexionen auf Körpern, nicht ihre Schwarzkörperstrahlung.
Beachten Sie, dass diese Erklärung nicht erklärt, warum "diese Infrarotfrequenzen sind" und nicht im sichtbaren Bereich liegen. Was ich gerne wissen möchte.
Also habe ich andere Fragen und Antworten auf dieser Seite gelesen, und in dieser Frage zu Wenn ein schwarzer Körper ein perfekter Absorber ist, warum emittiert er etwas?
In einer Antwort schreibt @Alfred Centauri:
Ein schwarzer Körper im thermischen Gleichgewicht gibt mehr Energie ab als jedes andere Objekt (nicht schwarzer Körper) im gleichen thermischen Gleichgewicht, da er mehr Energie absorbiert .
Stellen Sie sich mehrere verschiedene Objekte vor, darunter einen schwarzen Körper, in einem Ofen und im thermischen Gleichgewicht. Der schwarze Körper „leuchtet“ heller als die anderen Körper.
Nach dieser Antwort sind also schwarze Körper im thermischen Gleichgewicht sichtbar.
Ich wollte das überprüfen, also habe ich mir diese andere Frage angesehen, Schwarze Körper und schwarz erscheinen
In einer Antwort auf die Frage schreibt @Yaman Sanghavi
Damit ein schwarzer Körper weiß aussieht, muss er Wellenlängen entsprechend dem sichtbaren Bereich mit nahezu gleichen Intensitäten emittieren, da weißes Licht aus sichtbaren Farben besteht, aber mit GLEICHEN Intensitäten aller Farben.
In allen obigen 3 Zitaten (und ich glaube an alle ihre Antworten) sprachen sie von einem schwarzen Körper im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung.
Nun wurde uns allen von klein auf beigebracht, dass jedes Objekt mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt elektromagnetische Strahlung aussendet. Was ich gerne wissen möchte, ist, warum ein schwarzer Körper im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung im Infraroten (und Ultraviolett usw.) emittiert und nicht im sichtbaren Bereich?
Oder, wenn Sie es vorziehen, warum wird der schwarze Körper keine winzige Menge sichtbarer Farbe aufweisen, da (wie in der dritten Antwort erwähnt) die Intensität des emittierten sichtbaren Bereichs sehr gering sein wird?
Ich denke, Ihre Verwirrung liegt daran, dass die Autoren der Kommentare, die sagen, dass nur nicht sichtbare Wellenlängen emittiert werden, eine Abkürzung für „nachweisbar emittiert“ verwenden.
Wie aus vielen Quellen wie Wikipedia ersichtlich ist , ist ein Schwarzkörperspektrum über alle Wellenlängen hinweg kontinuierlich und erreicht je nach Temperatur einen anderen Wert. Wie Anna V sagt, liegt der Höhepunkt für Temperaturen, bei denen das menschliche Auge existiert, im Infrarotbereich. Während es im Bereich des sichtbaren Lichts eine Emission gibt, ist sie für unsere Augen zu schwach, um sie zu erkennen.
Was ich gerne wissen möchte, ist, warum ein schwarzer Körper im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung im Infraroten (und Ultraviolett usw.) emittiert und nicht im sichtbaren Bereich?
Die meiste Strahlung kommt in nahen Frequenzen heraus , Wo . Wenn Sie einstecken , lösen für und dann in eine Wellenlänge umwandeln , du erhältst
"Warum ein schwarzer Körper im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung im Infraroten (und Ultraviolett usw.) emittiert". Das ist nicht wahr.
Schwarze Strahler senden Strahlung mit einem Spektrum aus, das der Planck-Funktion folgt . Wenn der Schwarze Körper heiß genug ist, emittiert er reichlich Strahlung im sichtbaren Teil des Spektrums. Die Sonne, die sich einem schwarzen Körper annähert, ist ein offensichtliches Gegenbeispiel zum Titel Ihrer Frage und hat eine effektive Temperatur von etwa 5800 K und ein Spektrum, das bei etwa 550 nm seinen Höhepunkt erreicht.
Richtig ist, dass die Spitze der Planck-Funktion bei längeren Wellenlängen für kühlere Temperaturen auftritt (bekannt als Wiensches Gesetz ), so dass schwarze Körper unter etwa 2000 K einen vernachlässigbaren Anteil ihrer Strahlung im sichtbaren Teil des Spektrums emittieren.
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DavidH