Mahalagang Pagkakaiba – Black Body vs Gray Body
Ang mga terminong itim na katawan, puting katawan at kulay abong katawan ay tinatalakay tungkol sa pagsipsip, paglabas o pagmuni-muni ng radiation ng iba't ibang sangkap. Ang itim na katawan ay isang idealized na pisikal na katawan (bagay) na maaaring sumipsip ng lahat ng insidente ng electromagnetic radiation. Ang isang kulay-abo na katawan ay isang katawan (bagay) na naglalabas ng radiation sa bawat wavelength sa isang pare-parehong ratio na mas mababa sa pagkakaisa sa ibinubuga ng isang itim na katawan sa parehong mga temperatura. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang itim na katawan at isang kulay-abo na katawan ay ang Black na katawan ay isang perpektong pisikal na katawan samantalang ang kulay-abo na katawan ay isang hindi perpektong pisikal na katawan.
Ano ang Black Body?
Ang itim na katawan ay isang idealized na pisikal na katawan (bagay) na maaaring sumipsip ng lahat ng insidente ng electromagnetic radiation. Ang pagsipsip na ito ay nangyayari tungkol sa dalas at anggulo ng saklaw ng radiation. Nangangahulugan ito na ang pagsipsip ng radiation ng isang itim na katawan ay independiyente sa direksyon kung saan nagmumula ang radiation at ang wavelength ng radiation. Ang isang itim na katawan ay isang non-reflective na katawan. Sa kaibahan, ang puting katawan ay isang pisikal na katawan (isang bagay) na may magaspang na ibabaw na sumasalamin sa lahat ng insidente ng electromagnetic radiation. Kumpleto ang repleksyon at pare-parehong pagmuni-muni sa lahat ng direksyon.
Ang isang itim na katawan na nasa pare-parehong temperatura ay maaaring maglabas ng absorbed electromagnetic radiation. Kaya ito ay isang perpektong absorber at perpektong emitter. Ang emitted radiation na ito ay kilala bilang black body radiation. Ang radiation ng itim na katawan ay nangyayari na nagbibigay ng isang tiyak na spectrum at tiyak na intensity sa isang naibigay na temperatura.
Ang radiation na ibinubuga ng itim na katawan ay sumusunod sa batas ng Planck. Ang batas ni Planck ay nagsasaad na ang spectrum ng itim na katawan ay tinutukoy lamang ng temperatura ng itim na katawan, hindi sa hugis o komposisyon ng itim na katawan. Ang isang itim na katawan na nasa pare-parehong temperatura (sa thermal equilibrium) ay may mga sumusunod na katangian.
- Ang itim na katawan ay isang perpektong emitter – naglalabas ito ng radiation sa bawat posibleng frequency na maaaring ilabas ng katawan sa parehong temperatura
- Ang itim na katawan ay isang diffuse emitter – naglalabas ito ng parehong frequency sa bawat direksyon (isotropic radiation).
Figure 01: Black Body Curves ng Planck para sa Iba't ibang Temperatura
Ang pagsasakatuparan ng isang itim na katawan ay ang tunay na sagisag ng mundo ng konsepto ng mga itim na katawan. Sa madaling salita, ang pagsasakatuparan ng isang itim na katawan ay nagbibigay ng mga halimbawa para sa itim na katawan na nangyari sa totoong mundo (dahil ang isang itim na katawan ay isang perpektong konsepto). Ang ilang mga halimbawa ay ibinigay sa ibaba:
- Stars
- Planets
- Black holes
Ano ang Gray Body?
Ang gray na katawan ay isang katawan (bagay) na naglalabas ng radiation sa bawat wavelength sa isang pare-parehong ratio na mas mababa sa pagkakaisa sa ibinubuga ng isang itim na katawan sa parehong temperatura. Ang gray na katawan ay isang pisikal na katawan na ang pagsipsip ng isang ibabaw ay hindi nag-iiba sa pagkakaiba-iba ng temperatura at wavelength ng radiation ng insidente.
Hindi tulad ng itim na katawan, ang kulay abong katawan ay isang hindi perpektong emitter o isang hindi perpektong radiator. Iyon ay dahil ang isang kulay-abo na katawan ay maaaring sumipsip ng ilan sa enerhiya na natatanggap nito at maaari rin itong sumasalamin sa ilan sa enerhiya. Ang isang kulay-abo na katawan ay naglalabas lamang ng isang bahagi ng radiation na sinisipsip nito. Ang isang kulay abong katawan ay itinuturing na isang opaque na bagay.
Ano ang Pagkakatulad ng Black Body at Gray Body?
Parehong Black Body at Gray Body ay mga bagay na maaaring sumipsip at naglalabas ng radiation
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Black Body at Gray Body?
Black Body vs Gray Body |
|
| Ang itim na katawan ay isang idealized na pisikal na katawan (bagay) na maaaring sumipsip ng lahat ng insidente ng electromagnetic radiation | Ang gray na katawan ay isang katawan (bagay) na naglalabas ng radiation sa bawat wavelength sa isang pare-parehong ratio na mas mababa sa pagkakaisa sa ibinubuga ng isang itim na katawan sa parehong temperatura. |
| Prinsipyo | |
| Ang itim na katawan ay isang perpektong pisikal na katawan. | Ang kulay abong katawan ay isang hindi perpektong pisikal na katawan. |
| Pagsipsip | |
| Maa-absorb ng itim na katawan ang lahat ng insidente ng electromagnetic radiation. | Maaaring abutin ng kulay abong katawan ang ilan sa radiation ng insidente. |
| Emission | |
| Ang itim na katawan ay maaaring maglabas ng radiation sa bawat posibleng frequency na maaaring ilabas ng katawan sa parehong temperatura at ito ay naglalabas ng parehong frequency sa bawat direksyon. | Ang kulay abong katawan ay maaaring maglabas ng ilan sa hinihigop na radiation. |
Buod – Black Body vs Gray Body
Ang itim na katawan ay isang perpektong pisikal na katawan na kayang sumipsip ng lahat ng insidenteng radiation at naglalabas ng radiation sa bawat posibleng direksyon sa isotropic na paraan. Ang isang kulay-abo na katawan ay isang hindi perpektong bagay na maaaring sumipsip ng ilan sa radiation ng insidente at naglalabas lamang ng isang bahagi ng radiation. Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang itim na katawan at isang kulay abong katawan ay ang Black na katawan ay isang perpektong pisikal na katawan samantalang ang kulay abong katawan ay isang hindi perpektong pisikal na katawan.
