Key Difference – Black Body vs Grey Body
Begreppen svart kropp, vit kropp och grå kropp diskuteras angående absorption, emission eller reflektion av strålning av olika ämnen. En svart kropp är en idealiserad fysisk kropp (objekt) som kan absorbera all infallande elektromagnetisk strålning. En grå kropp är en kropp (objekt) som sänder ut strålning vid varje våglängd i ett konstant förhållande som är mindre än ett till det som sänds ut av en svart kropp vid samma temperaturer. Den viktigaste skillnaden mellan en svart kropp och en grå kropp är att svart kropp är en idealisk fysisk kropp medan den grå kroppen är en icke-ideal fysisk kropp.
Vad är Black Body?
En svart kropp är en idealiserad fysisk kropp (objekt) som kan absorbera all infallande elektromagnetisk strålning. Denna absorption sker med avseende på strålningens frekvens och infallsvinkel. Detta innebär att absorptionen av strålning av en svart kropp är oberoende av riktningen från vilken strålningen kommer från och strålningens våglängd. En svart kropp är en icke-reflekterande kropp. Däremot är en vit kropp en fysisk kropp (ett föremål) som har en grov yta som reflekterar all infallande elektromagnetisk strålning. Reflexionen är komplett och enhetlig reflektion åt alla håll.
En svart kropp som har en konstant temperatur kan avge den absorberade elektromagnetiska strålningen. Därför är det en perfekt absorbator och perfekt sändare. Denna utsända strålning är känd som svartkroppsstrålning. Den svarta kroppsstrålningen uppstår och ger ett specifikt spektrum och specifika intensiteter vid en given temperatur.
Strålningen som sänds ut av den svarta kroppen följer Plancks lag. Plancks lag säger att den svarta kroppens spektrum endast bestäms av den svarta kroppens temperatur, inte av den svarta kroppens form eller sammansättning. En svart kropp som har en konstant temperatur (vid termisk jämvikt) har följande karakteristiska egenskaper.
- Den svarta kroppen är en idealisk sändare – den sänder ut strålningen vid alla möjliga frekvenser som en kropp vid samma temperatur kan sända ut
- Den svarta kroppen är en diffus sändare – den sänder ut samma frekvens i alla riktningar (isotropisk strålning).
Figur 01: Black Body Curves of Planck för olika temperaturer
Förverkligandet av en svart kropp är den verkliga förkroppsligandet av begreppet svarta kroppar. Med andra ord, förverkligandet av en svart kropp ger exemplen på svartkroppar förekommer i den verkliga världen (eftersom en svart kropp är ett idealiskt koncept). Några exempel ges nedan:
- Stars
- Planets
- svarta hål
Vad är Grey Body?
En grå kropp är en kropp (objekt) som sänder ut strålning vid varje våglängd i ett konstant förhållande som är mindre än ett till det som sänds ut av en svart kropp vid samma temperaturer. En grå kropp är en fysisk kropp vars absorptionsförmåga hos en yta inte varierar med variation i temperatur och våglängd hos den infallande strålningen.
Till skillnad från den svarta kroppen är en grå kropp en icke-ideal sändare eller en ofullkomlig kylare. Det beror på att en grå kropp kan absorbera en del av energin den tar emot och även den kan reflektera en del av energin. En grå kropp avger bara en del av den strålning den absorberar. En grå kropp betraktas som ett ogenomskinligt föremål.
Vad är likheten mellan svart kropp och grå kropp?
Både Black Body och Grey Body är föremål som kan absorbera och avge strålning
Vad är skillnaden mellan svart kropp och grå kropp?
Black Body vs Grey Body |
|
| En svart kropp är en idealiserad fysisk kropp (objekt) som kan absorbera all infallande elektromagnetisk strålning | En grå kropp är en kropp (objekt) som sänder ut strålning vid varje våglängd i ett konstant förhållande som är mindre än ett till det som sänds ut av en svart kropp vid samma temperaturer. |
| Princip | |
| Svart kropp är en idealisk fysisk kropp. | Grå kropp är en icke-ideal fysisk kropp. |
| Absorption | |
| Svart kropp kan absorbera all infallande elektromagnetisk strålning. | Grå kropp kan en del av den infallande strålningen. |
| Emission | |
| Svart kropp kan sända ut strålningen i alla möjliga frekvenser som en kropp vid samma temperatur kan sända ut och den sänder ut samma frekvens i alla riktningar. | Grå kropp kan avge en del av den absorberade strålningen. |
Sammanfattning – Black Body vs Grey Body
En svart kropp är en idealisk fysisk kropp som kan absorbera all infallande strålning och avge strålning i alla möjliga riktningar isotropiskt. En grå kropp är ett icke-idealiskt föremål som kan absorbera en del av den infallande strålningen och bara avge en del av strålningen. Skillnaden mellan en svart kropp och en grå kropp är att den svarta kroppen är en idealisk fysisk kropp medan den grå kroppen är en icke-ideal fysisk kropp.
