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Titolo: spettro di corpo nero

Buon giorno!
Per me è stata una sorpresa leggere che la forma della distribuzione 
delle frequenze di un corpo nero dipende unicamente dalla temperatura.
Io vedo, penso non del tutto erroneamente, la temperatura come indice 
dell'energia media delle molecole. Un conto però è muoversi ( per le 
molecole ) ed altro conto è emettere radiazione elettromagnetica.
Pensavo che la radiazione elettromagnetica originasse dal decadimento 
di stati eccitati, e che l'energia per l'attivazione di stati eccitati 
dipendesse fortemente dal tipo di molecole, o di atomi.
Pensavo non fosse in contraddizione pensare ad un corpo ( o un gas ) a 
temperatura così bassa ( ma non nulla ) che le molecole si muovono, e 
anche si urtano, ma non emettono radiazione ( in quanto gli urti 
possono non essere sufficienti a generare stati eccitati ).
Ma la legge del corpo nero impone che così non sia.
Come vi rappresentate la cosa?
Grazie
Ivan

 Come vi rappresentate la cosa?
Col fatto che, trattandosi di energia cinetica "media" delle molecole, c'è
una probabilità non nulla di urto anelastico tra molecole con sufficiente
energia.
ciao
-- 
Danilo Giacomelli
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Quella legge è valida all'equilibrio termodinamico e ciò implica che
le molecole si siano scambiate energia; inoltre si parla di corpi allo
stato condensato, non di gas. Per singoli atomi o singole molecole il
tuo ragionamento è giusto, ma per corpi allo stato condensato bisogna
considerare anche i livelli energetici di tutto il corpo, che cadono
ad energie più basse rispetto alle transizioni elettroniche o roto-
vibrazionali delle singole molecole.

 vibrazionali delle singole molecole.
Questa e' un pezzo, ma solo un pezzo, della risposta.
E neanche del tutto vera: che ne dici delle stelle?
La prima cosa che direi a ivan e' che la legge del corpo nero vale
appunto per un corpo nero.
Ma nessun corpo reale e' veramente nero, anzi alcuni non ci si
avvicinano neppure.
Quindi la domanda da farsi sarebbe: da che dipende che un corpo sia
piu' meno una buona approssimazione a un corpo nero?
E qui la tua risposta comincia ad avere senso.
Pero' e' importante raccontare che anche sperimentalmente il modo
migliore di realizzare un corpo nero e' di costruire una cavita'
termostatata, praticarci un forellino, e misurare la radiazione che ne
esce.
Cosi' furono fatte, oltre un secolo fa, le misure. Chissa' perche' di
questo aspetto non se ne parla mai: accanto alla teoria c'erano anche
gli esperimenti...
Cosi' la domanda si sposta ancora: perche' un forellino in una
cavita' e' un buon corpo nero?
 
-- 
Elio Fabri

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stai dicendo anche qualche cosa di piu' di quello che sta scritto; e
cioe' che l'energia media sia delle molecole ma anche della
radiazione, ma All'equilibrio.
Inoltre vi e' un aspetto importante da aggiungere alla discussione.
L'analisi dello spettro di corponero e' costituita da 2 elementi
portanti: lo studio teorico e la misurazione pratica.
Se da un lato si parla di regione chiusa/isolata/ermetica dall'altro
invece bisogna entrare in tale regione per misurare.
Quindi come vedi.... il concetto di stati di equilibrio e' qui
fondamentale.

 cavita' e' un buon corpo nero?
Un corpo emette solo le frequenze che può assorbire : una cavità
assorbe tutto
per cui in emissione si comporta come un corpo nero.
A questo punto la domanda è : perchè un corpo emette solo le frequenze
che può assorbire?

 che può assorbire?
Questo - detto in modo piu' pulito - e' il teorema di Kirchhoff.
Il rapporto tra potere emissivo e potere assorbente (e/a) e' una
*funzione universale* di temperatura e frequenza.
Quindi _e_ puo' essere diverso da zero se e solo se e' diverso da zero
_a_.
 
-- 
Elio Fabri

 E neanche del tutto vera: che ne dici delle stelle?
Naturalmente, ma non volevo complicare troppo le cose spiegando cosa
intendo per "stato condensato" e per "gas" in questo caso, ovvero
spiegando come, ad esempio, in un gas ad alta densità e pressione le
interazioni tra atomi o molecole cambiano lo spettro di assorbimento/
emissione aumentando il numero di righe e come l'alta temperatura e
conseguente alta velocità media delle particelle allarghi ogni riga
per effetto Doppler, ecc.