Sleutelverskil – Black Body vs Grey Body
Die terme swart liggaam, wit liggaam en grys liggaam word bespreek met betrekking tot die absorpsie, emissie of weerkaatsing van straling deur verskillende stowwe. 'n Swart liggaam is 'n geïdealiseerde fisiese liggaam (voorwerp) wat al die invallende elektromagnetiese straling kan absorbeer. 'n Grys liggaam is 'n liggaam (voorwerp) wat straling by elke golflengte uitstraal in 'n konstante verhouding minder as eenheid tot dié wat deur 'n swart liggaam by dieselfde temperature uitgestraal word. Die belangrikste verskil tussen 'n swart liggaam en 'n grys liggaam is dat swart liggaam 'n ideale fisiese liggaam is, terwyl die grys liggaam 'n nie-ideale fisiese liggaam is.
Wat is Black Body?
'n Swart liggaam is 'n geïdealiseerde fisiese liggaam (voorwerp) wat al die invallende elektromagnetiese straling kan absorbeer. Hierdie absorpsie vind plaas met betrekking tot die frekwensie en die invalshoek van die straling. Dit beteken die absorpsie van straling deur 'n swart liggaam is onafhanklik van die rigting waaruit straling kom en die golflengte van die straling. 'n Swart liggaam is 'n nie-reflektiewe liggaam. Daarteenoor is 'n wit liggaam 'n fisiese liggaam ('n voorwerp) wat 'n growwe oppervlak het wat al die invallende elektromagnetiese straling reflekteer. Die weerkaatsing is volledig en eenvormige weerkaatsing na alle rigtings.
'n Swart liggaam wat by 'n konstante temperatuur is, kan die geabsorbeerde elektromagnetiese straling uitstraal. Dit is dus 'n perfekte absorbeerder en perfekte uitstraler. Hierdie uitgestraalde straling staan bekend as swartliggaambestraling. Die swart liggaam bestraling vind plaas wat 'n spesifieke spektrum en spesifieke intensiteite by 'n gegewe temperatuur gee.
Die straling wat deur die swart liggaam uitgestraal word, gehoorsaam die Planck se wet. Planck se wet bepaal dat die spektrum van die swart liggaam slegs deur die temperatuur van die swart liggaam bepaal word, nie deur die vorm of die samestelling van die swart liggaam nie. 'n Swart liggaam wat by 'n konstante temperatuur (by termiese ewewig) is, het die volgende kenmerkende eienskappe.
- Die swart liggaam is 'n ideale uitstraler – dit straal die straling uit op elke moontlike frekwensie wat 'n liggaam by dieselfde temperatuur kan uitstraal
- Die swart liggaam is 'n diffuse uitstraler – dit straal dieselfde frekwensie in elke rigting uit (isotropiese straling).
Figuur 01: Swartliggaamkurwes van Planck vir verskillende temperature
Die verwesenliking van 'n swart liggaam is die werklike wêreldbeliggaming van die konsep van swart liggame. Met ander woorde, die verwesenliking van 'n swart liggaam gee die voorbeelde vir swart liggame wat in die werklike wêreld voorkom (aangesien 'n swart liggaam 'n ideale konsep is). Enkele voorbeelde word hieronder gegee:
- Sterre
- Planete
- Swart gate
Wat is Grey Body?
'n Grys liggaam is 'n liggaam (voorwerp) wat straling by elke golflengte uitstraal in 'n konstante verhouding minder as eenheid tot dié wat deur 'n swart liggaam by dieselfde temperature uitgestraal word. 'n Grys liggaam is 'n fisiese liggaam waarvan die absorpsievermoë van 'n oppervlak nie wissel met variasie in temperatuur en golflengte van die invallende straling nie.
Anders as die swart liggaam, is 'n grys liggaam 'n nie-ideale uitstraler of 'n onvolmaakte verkoeler. Dit is omdat 'n grys liggaam van die energie wat dit ontvang kan absorbeer en dit kan ook van die energie weerspieël. 'n Grys liggaam straal slegs 'n gedeelte van die straling uit wat dit absorbeer. 'n Grys liggaam word as 'n ondeursigtige voorwerp beskou.
Wat is die ooreenkoms tussen Black Body en Grey Body?
Beide Black Body en Grey Body is voorwerpe wat straling kan absorbeer en uitstraal
Wat is die verskil tussen swart lyf en grys lyf?
Black Body vs Grey Body |
|
| 'n Swart liggaam is 'n geïdealiseerde fisiese liggaam (voorwerp) wat al die invallende elektromagnetiese straling kan absorbeer | 'n Grys liggaam is 'n liggaam (voorwerp) wat straling by elke golflengte uitstraal in 'n konstante verhouding minder as eenheid tot dié wat deur 'n swart liggaam by dieselfde temperature uitgestraal word. |
| Beginsel | |
| Swart liggaam is 'n ideale fisiese liggaam. | Grys liggaam is 'n nie-ideale fisiese liggaam. |
| Absorpsie | |
| Swart liggaam kan al die invallende elektromagnetiese straling absorbeer. | Grys liggaam kan sommige van die voorval bestraling. |
| Emissie | |
| Swart liggaam kan die straling uitstraal in elke moontlike frekwensie wat 'n liggaam by dieselfde temperatuur kan uitstraal en dit straal dieselfde frekwensie in elke rigting uit. | Grys liggaam kan van die geabsorbeerde straling uitstraal. |
Opsomming – Black Body vs Grey Body
'n Swart liggaam is 'n ideale fisiese liggaam wat al die invallende straling kan absorbeer en straling na elke moontlike rigting isotropies kan uitstraal. 'n Grys liggaam is 'n nie-ideale voorwerp wat van die invallende straling kan absorbeer en slegs 'n gedeelte van die straling kan uitstraal. Die verskil tussen 'n swart liggaam en 'n grys liggaam is dat Swart liggaam 'n ideale fisiese liggaam is, terwyl die grys liggaam 'n nie-ideale fisiese liggaam is.
