黑洞算是黑体吗

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/19 02:31:45
黑洞算是黑体吗
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黑洞算是黑体吗
黑洞算是黑体吗

黑洞算是黑体吗
黑体 原意并不是有一个小洞 的空腔
黑体 是要说明 当一个物体 吸收能量(可以用光照 也可以用打的用骂的得到能量)
不管他是如何的到能量 这些能量会在 他体内完全消化后 再以热辐射的形式 放出来
而这辐射出来的能量讯息 没法逆推 他当初 吃了那一种能量
举例说 可以由你的大便 分析出 你今天吃了 麦当劳 或是 威尔钢 那你就不是黑体
再举例 如果你用蓝光去照一个物体 而去分析他反射或释放出来的光谱 若有
蓝光处的突起 那他就不是一个黑体
原因就是 输入的能量 没有完全转化为热 就释放出去
教科书上所谓完全吸收 就是指上面这一件事
而光在空腔中反射 但应不致於会透射出去很多 就是在说 在还没完全消化前
原来的能量 不会被释放到外面去
那光就在空腔中一直被 腔壁 吸收 吸收 直到
那道光越来越暗而熄灭 但不是这样就没了
腔壁 分子受光而震动 又放出另一种形式的光 也许里面夹杂有原来那一束光的讯息
但 这一新的光 又被腔壁 吸收 又又放出另一种形式的光 但原来那一束光的讯息
会越来越弱 就如此一直下去 直到 放出的光中 没有原来那一束光的讯息为止
此时再把小洞 打开 你得到的光波 就叫做 黑体辐射

这帮回答的怎么都答非所问啊,人家问的是黑洞算不算黑体,你们一个劲解释黑体,根本对黑洞避而不谈。我告诉你黑洞就是绝对黑体,并且是唯一一种绝对黑体,黑洞是有温度的,也会辐射,黑洞的质量越大温度越低,辐射越慢,质量越小温度越高,辐射越快,微型的黑洞会在很短的时间内蒸发。黑洞视界内(除奇点之外)同样满足热力学定律,温度大于绝对零度,并且熵的变化也服从热力学第二定律(霍金曾开玩笑说如果我把不列颠百科全书扔进...

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这帮回答的怎么都答非所问啊,人家问的是黑洞算不算黑体,你们一个劲解释黑体,根本对黑洞避而不谈。我告诉你黑洞就是绝对黑体,并且是唯一一种绝对黑体,黑洞是有温度的,也会辐射,黑洞的质量越大温度越低,辐射越慢,质量越小温度越高,辐射越快,微型的黑洞会在很短的时间内蒸发。黑洞视界内(除奇点之外)同样满足热力学定律,温度大于绝对零度,并且熵的变化也服从热力学第二定律(霍金曾开玩笑说如果我把不列颠百科全书扔进黑洞……),黑洞辐射规律严格服从标准黑体辐射规律,所以黑洞是黑体,宇宙中再也找不到除黑洞以外的黑体了。

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楼上的说的很有意思,对黑体的解释很有趣,也很形象。只不过提问的好像是想知道黑洞的有关东西是否符合黑体的定义。虽然对这种高深的东西也不怎么了解,说说自己的理解倒是无妨。黑洞是一种天体。其组成成分是密度极大的物质。而正因为其密度大,它有着极其强大的吸附力,以至于连光也无法摆脱其引力。这种引力是致命的,当有物质接近它时,强大的力场可以摧毁我们所熟知的一切。当然既然光的能量都无法达到摆脱其引力的程度,那么...

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楼上的说的很有意思,对黑体的解释很有趣,也很形象。只不过提问的好像是想知道黑洞的有关东西是否符合黑体的定义。虽然对这种高深的东西也不怎么了解,说说自己的理解倒是无妨。黑洞是一种天体。其组成成分是密度极大的物质。而正因为其密度大,它有着极其强大的吸附力,以至于连光也无法摆脱其引力。这种引力是致命的,当有物质接近它时,强大的力场可以摧毁我们所熟知的一切。当然既然光的能量都无法达到摆脱其引力的程度,那么它自然不会辐射出光波,它发射出的能量应该是元能量更大的一些射线。具体的是些什么就不太清楚了。如果依据黑体完全吸收光的能量,以热辐射的方式发射能量的观点,那么黑洞并非黑体。因为热辐射的能量是很低的。其元物质根本没可能逃脱黑洞的引力。当然这只是个人意见,要想了解的更清楚最好找本书看看。如果有足够强的话,不妨看看霍金的。世界黑洞第一人。

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不是
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面...

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不是
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。
那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。
所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体,但许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。
基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff),在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律,在一定温度下,黑体必然是辐射本领最大的物体,可叫作完全辐射体。
普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布,在一定温度下,单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为
B(λ,T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1
B(λ,T)—黑体的光谱辐射亮度(W,m-2 ,Sr-1 ,μm-1 )
λ—辐射波长(μm)
T—黑体绝对温度(K、T=t+273k)
C—光速(2.998×108 m·s-1 )
h—普朗克常数, 6.626×10-34 J·S
K—波尔兹曼常数(Bolfzmann), 1.380×10-23 J·K-1 基本物理常数
由图2.2可以看出:
①在一定温度下,黑体的谱辐射亮度存在一个极值,这个极值的位置与温度有关, 这就是维恩位移定律(Wien)
λm T=2.898×103 (μm·K)
λm —最大黑体谱辐射亮度处的波长(μm)
T—黑体的绝对温度(K)
根据维恩定律,我们可以估算,当T~6000K时,λm ~0.48μm(绿色)。这就是太阳辐射中大致的最大谱辐射亮度处。
当T~300K, λm~9.6μm,这就是地球物体辐射中大致最大谱辐射亮度处。
②在任一波长处,高温黑体的谱辐射亮度绝对大于低温黑体的谱辐射亮度,不论这个波长是否是光谱最大辐射亮度处。
如果把B(λ,T)对所有的波长积分,同时也对各个辐射方向积分,那么可得到斯特番—波耳兹曼定律(Stefan-Boltzmann),绝对温度为T的黑体单位面积在单位时间内向空间各方向辐射出的总能量为B(T)
B(T)=δT4 (W·m-2 )
δ为Stefan-Boltzmann常数, 等于5.67×10-8 W·m-2 ·K-4
但现实世界不存在这种理想的黑体,那么用什么来刻画这种差异呢?对任一波长, 定义发射率为该波长的一个微小波长间隔内, 真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。显然发射率为介于0与1之间的正数,一般发射率依赖于物质特性、 环境因素及观测条件。如果发射率与波长无关,那么可把物体叫作灰体(grey body), 否则叫选择性辐射体。

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不算,知识它什么都吸收,光也不放过,没有光,当然黑压压一片了。