নিখুঁত কালো শরীর এবং এর বিকিরণ

নিখুঁত কালো শরীর এবং এর বিকিরণ
নিখুঁত কালো শরীর এবং এর বিকিরণ
Anonim

একেবারে কালো বস্তুটিকে এমন বলা হয় কারণ এটি দৃশ্যমান বর্ণালী এবং তার বাইরে উভয়ই এর উপর (বা বরং এটিতে) পড়া সমস্ত বিকিরণ শোষণ করে। কিন্তু শরীর গরম না হলে শক্তি আবার বিকিরণ করে। সম্পূর্ণ কালো শরীর দ্বারা নির্গত এই বিকিরণ বিশেষ আগ্রহের বিষয়। এর বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার প্রথম প্রচেষ্টাগুলি মডেলের উপস্থিতির আগেও করা হয়েছিল৷

19 শতকের গোড়ার দিকে, জন লেসলি বিভিন্ন পদার্থ নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেন। এটি পরিণত হয়েছে, কালো কালি শুধুমাত্র এটির উপর পড়া সমস্ত দৃশ্যমান আলো শোষণ করে না। এটি অন্যান্য, হালকা, পদার্থের তুলনায় অনেক শক্তিশালী ইনফ্রারেড পরিসরে বিকিরণ করে। এটি ছিল তাপীয় বিকিরণ, যা বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যে অন্য সব ধরনের থেকে আলাদা। সম্পূর্ণ কালো দেহের বিকিরণ ভারসাম্যপূর্ণ, সমজাতীয়, শক্তি স্থানান্তর ছাড়াই ঘটে এবং শুধুমাত্র শরীরের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

সম্পূর্ণ কালো শরীর
সম্পূর্ণ কালো শরীর

যখন বস্তুর তাপমাত্রা যথেষ্ট বেশি হয়, তখন তাপীয় বিকিরণ দৃশ্যমান হয়, এবং তারপরে একেবারে কালো সহ যেকোন দেহই রঙ ধারণ করে।

এমন একটি অনন্য বস্তু যা শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ধরণের শক্তি নির্গত করে, মনোযোগ আকর্ষণ করতে পারেনি। যেহেতু আমরা তাপীয় বিকিরণ সম্পর্কে কথা বলছি, বর্ণালীটি কেমন হওয়া উচিত সে সম্পর্কে প্রথম সূত্র এবং তত্ত্বগুলি তাপগতিবিদ্যার কাঠামোর মধ্যে প্রস্তাব করা হয়েছিল। ক্লাসিকাল থার্মোডাইনামিক্স নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ বিকিরণ কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে হওয়া উচিত, তা উত্তপ্ত এবং ঠান্ডা হলে কোন দিকে এবং কতটা স্থানান্তরিত হবে তা নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছিল। যাইহোক, ব্ল্যাক বডি বর্ণালীতে সমস্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে এবং বিশেষ করে, অতিবেগুনী পরিসরে শক্তির বন্টন কী তা ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব হয়নি।

কালো শরীরের বিকিরণ
কালো শরীরের বিকিরণ

শাস্ত্রীয় তাপগতিবিদ্যা অনুসারে, ইচ্ছামত ছোট অংশ সহ যেকোনো অংশে শক্তি নির্গত হতে পারে। কিন্তু একটি সম্পূর্ণ কালো বস্তুকে স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিকিরণ করার জন্য, এর কিছু কণার শক্তি অবশ্যই খুব বড় হতে হবে এবং অতি সংক্ষিপ্ত তরঙ্গের অঞ্চলে এটি অনন্তে চলে যাবে। বাস্তবে, এটি অসম্ভব, অসীম সমীকরণগুলিতে উপস্থিত হয়েছিল এবং তাকে অতিবেগুনী বিপর্যয় বলা হয়েছিল। শুধুমাত্র প্ল্যাঙ্কের তত্ত্ব যে শক্তি বিচ্ছিন্ন অংশে বিকিরণ করা যেতে পারে - কোয়ান্টা - অসুবিধা সমাধানে সাহায্য করেছিল। তাপগতিবিদ্যার আজকের সমীকরণগুলি কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার সমীকরণের বিশেষ ক্ষেত্রে।

একটি কালো শরীরের বর্ণালী মধ্যে শক্তি বিতরণ
একটি কালো শরীরের বর্ণালী মধ্যে শক্তি বিতরণ

প্রাথমিকভাবে, একটি সম্পূর্ণ কালো দেহকে একটি সংকীর্ণ খোলার গহ্বর হিসাবে উপস্থাপন করা হয়েছিল। বাইরে থেকে বিকিরণ এই ধরনের গহ্বরে প্রবেশ করে এবং দেয়াল দ্বারা শোষিত হয়। বিকিরণ বর্ণালী উপর, যাএকটি একেবারে কালো শরীর থাকতে হবে, এই ক্ষেত্রে গুহার প্রবেশদ্বার থেকে বিকিরণের বর্ণালী, কূপ খোলা, একটি রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে অন্ধকার ঘরে জানালা, ইত্যাদি একই রকম। কিন্তু সর্বোপরি, মহাবিশ্বের মহাজাগতিক পটভূমি বিকিরণ এবং সূর্য সহ নক্ষত্রের বর্ণালী এর সাথে মিলে যায়।

এটা বলা নিরাপদ যে কোনো বস্তুতে যত বেশি কণা থাকবে বিভিন্ন শক্তি, তার বিকিরণ তত শক্তিশালী হবে কালো বস্তুর মতো। একটি কালো বস্তুর বর্ণালীতে শক্তি বন্টন বক্ররেখা এই কণাগুলির সিস্টেমে পরিসংখ্যানগত নিদর্শনগুলিকে প্রতিফলিত করে, শুধুমাত্র সংশোধনের সাথে মিথস্ক্রিয়াগুলির সময় স্থানান্তরিত শক্তি বিচ্ছিন্ন হয়৷

প্রস্তাবিত: