إشعاع الجسم الأسود
التاريخ > غوستاف كيرشوف

طرح غوستاف روبرت كيرشوف في عام 1859 (دون معرفته بأعمال ستيوارت) تقريرا عن توافق الأطوال الموجية لخطوط الامتصاص الطيفية وانبعاث الضوء المرئي. لاحظ أيضًا امرًا مهمًا في الفيزياء الحرارية وهو أن الخطوط الساطعة أو الخطوط المظلمة كانت واضحة اعتمادًا على اختلاف درجة الحرارة بين مصدر الموجات ومادة الامتصاص.
ثم تابع كيرشوف دراسة بعض الاجسام التي تصدر الأشعة الحرارية وتمتصها ضمن حالة توازن عند درجة حرارة T.
تختلف الرموز المستخدمة هنا عن الرموز التي استخدمها كيرشوف. تشير قوة الانبعاث E(T, i) إلى كمية ذات أبعاد، ويشار إلى الإشعاع الكلي المنبعث من الجسم بالمؤشر i عند درجة الحرارة T. ولا تكون نسبة الامتصاص الكلية a(T, i) لذلك الجسم ذات أبعاد، وهي تمثل نسبة الإشعاع الممتص إلى الإشعاع الصادر في درجة حرارة T. (وعلى عكس تعريف بلفور ستيوارت لم يشر تعريف كيرشوف لنسبة الامتصاص بشكل واضح إلى السطح الأسود كمصدر للإشعاع.) وبالتالي فإن النسبة E(T, i) / a(T, i) أي نسبة قدرة الإشعاع إلى الامتصاص هي كمية ذات أبعاد لأن قدرة الإشعاع تملك ابعاد أما a(T, i) غير بعدية. يُشار إلى قدرة الإشعاع الخاصة بالطول الموجي للجسم عند درجة الحرارة T بـ E(λ, T, i) ونسبة الامتصاص الخاصة بطول الموجة بـ a(λ, T, i). وتكون النسبة E(λ, T, i) / a(λ, T, i) التي تمثل نسبة الطاقة الصادرة إلى نسبة الامتصاص هي كمية ذات أبعاد، لان قدرة الإشعاع ذات ابعاد.
أعلن كيرشوف في تقرير ثان صدر في عام 1859 عن مبدأ أو قانون عام جديد قدم دليلًا نظريًا ورياضيًا رغم أنه لم يقدم قياسات كميّة للقوى الإشعاعية. [56] كان برهانه النظري ولا زال يعتبر غير صالح. His theoretical proof was and still is considered by some writers to be invalid. ومع ذلك فقد صمد مبدأه الذي يقول: أنه بالنسبة إلى الأشعة الحرارية التي تملك نفس الطول الموجي ضمن حالة توازن عند درجة حرارة معينة فإن النسبة الخاصة بطول الموجة لقدرة الإشعاع إلى الامتصاص تملك قيمة واحدة وهي نفس القيمة المشتركة لجميع الأجسام التي تصدرها وتمتصها في هذا الطول الموجي. في الرموز: ينص القانون على أن نسبة الطول الموجي المحددة E(λ, T, i) / a(λ, T, i) لها قيمة واحدة لجميع الاجسام، أي بالنسبة لجميع قيم المعامل i. لم يذكر الأجسام السوداء في هذا التقرير.
أشار كيرشوف في عام 1860 ورغم عدم معرفته بنتائج ستيوارت لبعض الصفات المختارة من الإشعاع إلى إثباته منذ فترة طويلة تجريبيا أنه بالنسبة للإشعاع الحراري الكامل: تصدر وتمتص من قبل جسم في حالة توازن، وتملك نسبة الإشعاع الكلية البعيدة E(T, i) / a(T, i) نفس القيمة المشتركة لجميع الأجسام وهي تقابل كل قيمة من عامل المادة i. قدم كيرشوف بعد ذلك اثباتا نظريا جديدا (بدون قياسات القوى الإشعاعية أو غيرها من البيانات التجريبية الجديدة) لمبدئه الجديد المتمثل في تعميم قيمة النسبة المحددة لطول الموجة E(λ, T, i) / a(λ, T, i) في التوازن الحراري. لا يزال بعض العلماء يعتبرون برهانه النظري الجديد غير صالح.
لكن الأهم من ذلك أنها اعتمدت على نظرية جديدة تخص (الأجسام السوداء بشكل تام) وهذا هو السبب الذي يجعل العلماء تتحدث عن قانون كيرشوف. أظهرت هذه الأجسام السوداء امتصاصًا كاملاً في سطحها الرقيق للغاية. وأنها تماثل اجسام بلفور ستيوارت المرجعية ذات الإشعاع الداخلي المغلفة بجسم أسود. لم تكن هذه الأجسام السوداء هي الاجسام ذاتها التي درسها بلانك لاحقًا. تصدر أجسام بلانك السوداء وتمتص اشعاعات المواد الموجودة في داخلها فقط، كانت علاقتها مع المواد المجاورة لها رياضية فقط حيث كانت غير قادرة على امتصاص أو إصدار الاشعاعات انما فقط عكس الاشعاعات مع انكسارها.

درجة حرارة الحممم البركانية التي تدفق من البراكين يمكن معرفتها فقط من خلال التعرف على لون الحمم نفسها. إن النتائج نفسها تكون صحيحة خلال مدى معين من درجات الحرارة من ألف درجة سيليزية وحتى ألف ومائتين. 1000 حتى 1200
صورة من عام 2012 للاشعاع الميكروييفي الأرضي الكوني (cosmic microwave background radiation) حول الكون.
شدة الإشعاع الحراري للأرض من خلال السحب والغلاف الجوي والأرض
للأرض مساحة امتصاص مكافئة لقرص ثنائي الأبعاد بدلا من سطح كرة.