Page 155 - La Fisica nella Storia
P. 155
Il Corpo Nero
La scoperta della radiazione elettromagnetica comportò anche l’unione tra elettromagnetismo
e termodinamica, diventando fonte di idee eccezionalmente importanti.
Già nella seconda metà del 1600, Robert
Boyle (1627 - 1691) notò che i colori chiari
assorbivano meno calore rispetto a quelli
scuri e circa un secolo dopo Friedrich
Wilhelm Herschel (1738 - 1822) dopo aver
rafforzato la separazione qualitativa tra
radiazioni termiche e radiazioni luminose
arrivò al concetto di “corpo nero”, cioè un
Boyle
oggetto (ideale) che assorbe tutta la
radiazione elettromagnetica incidente senza rifletterla.
Il Corpo Nero, è quindi, un corpo in perfetto equilibrio termico, in cui l’energia irradiata (energia
prodotta), è uguale all’energia che lo irradia (energia assorbita).
In realtà, nonostante il nome, il corpo nero irradia comunque, e deve il suo nome solo all’assenza
di riflessione.
Il corpo nero ha uno spettro caratteristico, che dipende unicamente dalla sua temperatura.
Nota: tutti i corpi riscaldati alla stessa temperatura emettono una luce del medesimo colore.
La luce che emette è detta radiazione del corpo nero, mentre la densità d’energia irradiata è
detta spettro di corpo nero.
Approfondimento: Ogni corpo la cui temperatura sia al di sopra dei 0°K (l’equivalente di -273,15
*
°C) emette energia sotto forma di irraggiamento o radiazione elettromagnetica con spettro
continuo. A basse temperature la radiazione emessa è invisibile (infrarosso), mentre a
temperature di alcune centinaia di gradi diviene visibile (incandescenza). La capacità di emettere
energia è strettamente legata alla capacità di assorbirla, altrimenti se un’alta capacità di
emissione non fosse “bilanciata” da un’alta capacità di assorbimento, tutta l’energia di un corpo
andrebbe perduta ed esso raggiungerebbe una temperatura prossima allo zero assoluto.
* Nota: L’irraggiamento consiste in un’emissione di una serie di onde elettromagnetiche di
diversa lunghezza d’onda (e quindi anche di diversa frequenza). La potenza di irraggiamento di
un corpo non dipende solo dalla sua temperatura, ma anche dalle sue caratteristiche fisiche
(superficie, forma, composizione, etc.).
151
