ਕਲੈ ਸਰੀਰ ਦੀ ਰੱਦੀਆਂ: ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ, ਗੁਣਧਰਮ, ਅਤੇ ਉਪਯੋਗ
ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਵਸਤੂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਉਸ ਉੱਤੇ ਪ੍ਰਤਿਪੱਤ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਸਾਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਅਭਿਗ੍ਰਹਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿਰਫ ਉਸਦੀ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਨਿਰੰਤਰ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨਾਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ। ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਇੱਕ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੁਆਰਾ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਹਾਇਕ ਸਹਿਤ ਆਸ-ਪਾਸ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨਾਲ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸੰਤੁਲਨ ਵਿੱਚ ਨਿਕਾਲੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਥਰਮਲ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਹੈ। ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗਿਕਤਾਵਾਂ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ, ਖਗੋਲ ਵਿਗਿਆਨ, ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ।
ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਕੀ ਹੈ?
ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਇੱਕ ਥਿਊਰੀਟਿਕਲ ਕਾਂਸੈਪਟ ਹੈ ਜੋ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਅਭਿਗ੍ਰਾਹੀ ਅਤੇ ਨਿਕਾਲਣ ਵਾਲੇ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧਤਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕੋਈ ਵਾਸਤਵਿਕ ਵਸਤੂ ਇੱਕ ਪੂਰਨ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਪਰ ਕਈ ਵਸਤੂਆਂ ਕਈ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਇਸ ਨੂੰ ਨਿਕਟ ਲਗਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਛੇਡ ਵਾਲੀ ਕੇਵਿਟੀ ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਾਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਜੋ ਭੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਛੇਡ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ ਉਹ ਕੇਵਿਟੀ ਦੇ ਦੀਵਾਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅਭਿਗ੍ਰਹਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਛੇਡ ਦੁਆਰਾ ਨਿਕਲਦੀ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਤਦ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਦੀ ਹੋਈ ਹੈ।
ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਕੋਈ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨਹੀਂ ਪ੍ਰਤਿਬਿੰਬਿਤ ਕਰਦਾ ਜਾਂ ਪਾਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ; ਇਹ ਸਿਰਫ ਅਭਿਗ੍ਰਹਿਤ ਕਰਦਾ ਅਤੇ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਠੰਢਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਇਹ ਕਾਲਾ ਲੱਗਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੋਈ ਦਸ਼ਿਯ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਹੀਂ ਨਿਕਲਦੀ। ਪਰ ਜੇਕਰ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਹੋਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਦਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਛੋਟੀਆਂ ਲੰਬਾਈਆਂ ਵਲ ਸ਼ਿਫਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ, ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਦਸ਼ਿਯ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਿਕਲ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਲਾਲ, ਹਲਦੀ, ਪੀਲਾ, ਸਫੇਦ, ਜਾਂ ਨੀਲਾ ਲੱਗ ਸਕਦਾ ਹੈ ਇਸ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ
ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨਿਰੰਤਰ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿਰਫ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੋ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਾਨੂਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਰਣਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਵੀਨ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਕਾਨੂਨ ਅਤੇ ਸਟੈਫਾਨ-ਬੋਲਟਜ਼ਮਾਨ ਦਾ ਕਾਨੂਨ।
ਵੀਨ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਕਾਨੂਨ
ਵੀਨ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਕਾਨੂਨ ਦਾ ਕਹਿਣਾ ਹੈ ਕਿ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਤੀਵਰਤਾ ਦਾ ਮਾਹਿਰਾਨ ਤੋਂ ਜਿਹੜਾ ਤੋਂ ਤੀਵਰਤਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤਿਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜਿੱਥੇ λmax ਮਾਹਿਰਾਨ ਤੋਂ ਜਿਹੜਾ ਤੋਂ ਤੀਵਰਤਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, T ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਤਾਪਮਾਨ ਹੈ, ਅਤੇ b ਇੱਕ ਨਿਤੰਤਰ ਹੈ ਜੋ ਵੀਨ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਨਿਤੰਤਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮੁੱਲ 2.898×10−3 m K ਹੈ।
ਵੀਨ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਕਾਨੂਨ ਇਸ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੀ ਰੰਗ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮਾਹਿਰਾਨ ਤੋਂ ਜਿਹੜਾ ਤੋਂ ਤੀਵਰਤਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਲੰਬਾਈ ਘਟਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਛੋਟੀਆਂ ਲੰਬਾਈਆਂ ਵਲ ਸ਼ਿਫਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਰੂਮ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ (ਲਗਭਗ 300 K) 'ਤੇ, ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਲਗਭਗ 10 μm ਦੀ ਪੀਕ ਲੰਬਾਈ ਨਾਲ ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਇਨਫ੍ਰਾਰੈਡ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ। 1000 K 'ਤੇ, ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਲਗਭਗ 3 μm ਦੀ ਪੀਕ ਲੰਬਾਈ ਨਾਲ ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਲਾਲ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ। 6000 K 'ਤੇ, ਇੱਕ ਕਾਲਾ ਸ਼ਰੀਰ ਲਗਭਗ 0.5 μm ਦੀ ਪੀਕ ਲੰਬਾਈ ਨਾਲ ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਫੇਦ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਿਕਾਲਦਾ ਹੈ।
ਸਟੈਫਾਨ-ਬੋਲਟਜ਼ਮਾਨ ਦਾ ਕਾਨੂਨ
ਸਟੈਫਾਨ-ਬੋਲਟਜ਼ਮਾਨ ਦਾ ਕਾਨੂਨ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਕਾਲੇ ਸ਼ਰੀਰ ਦੁਆਰਾ ਇਕਾਈ ਖੇਤਰ ਦੀ ਯੂਨਿਟ ਪ੍ਰਤਿ ਨਿਕਾਲੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਕੁੱਲ ਸ਼ਕਤੀ ਉਸ ਦੀ ਪ੍ਰਾਥਮਿਕ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਚਾਰਵਾਂ ਘਾਤ ਦੀ ਅਨੁਪਾਤਿਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
