Corpo nero

Nella fisica un corpo nero è un corpo ideale, in grado sia di assorbire tutte le radiazioni che riceve e sia di emettere le radiazioni su tutte le lunghezze d'onda.

Quindi, un corpo nero è sia un assorbitore che un emittente ideale di qualsiasi radiazione sull'intero spettro elettromagnetico.

Come si realizza un corpo nero?

Nella sperimentazione si utilizza come corpo nero un oggetto cavo che comunica con l'esterno attraverso un foro.

Il foro dell'oggetto cavo è una simulazione realistica di un corpo nero, poiché le radiazioni, una volta entrate nel corpo cavo, sono intrappolate. All'interno del corpo le radiazioni sono riflesse e completamente assorbite dal corpo.

A cosa serve il corpo nero?

Il corpo nero è utilizzato nella scienza fisica per studiare lo spettro delle emissioni elettromagnetiche di un corpo caldo.

In un corpo caldo qualsiasi, liquido o solido, l'intensità della radiazione dipende dalla temperatura, dalla forma e dalla natura del corpo stesso.

Nel caso dei corpi neri l'intensità dipende soltanto dalla temperatura del corpo, poiché si tratta di un corpo ideale, in grado di assorbire ed emettere tutte le radiazioni elettromagnetiche.

Questa particolare caratteristica dei corpi neri ci consente di studiare meglio la relazione tra la frequenza delle radiazioni e la temperatura di un corpo caldo.

Qual è il legame tra radiazioni e temperatura?

Ogni corpo caldo emette una radiazione elettromagnetica di intensità pari alla temperatura del corpo stesso. Questo vale sia per i corpi solidi che gassosi.

Come abbiamo già visto, l'intensità della radiazione dipende anche dalla forma del corpo emittente. Questo aspetto è, però, poco importante nel caso dei corpi neri, poiché sono assorbitori e radiatori ideali.

All'aumentare della temperatura, aumenta la frequenza delle radiazioni elettromagnetiche.

Ad esempio, quando un ciottolo di carbone viene scaldato emette radiazioni infrarosse ( calore ). Aumentando la temperatura a T₀, il corpo inizia ad emettere radiazioni elettromagnetiche visibili sul rosso, ossia radiazioni con maggiore frequenza.

Aumentando ulteriormente la temperatura a T₁ o T₂, il corpo comincia a emettere radiazioni a maggiore frequenza, visibili sul blu. A temperature superiori le radiazioni diventano invisibili ed entrano nell'ultravioletto.