Diferença chave – corpo preto vs corpo cinza
Os termos corpo negro, corpo branco e corpo cinza são discutidos em relação à absorção, emissão ou reflexão de radiação por diferentes substâncias. Um corpo negro é um corpo físico idealizado (objeto) que pode absorver toda a radiação eletromagnética incidente. Um corpo cinza é um corpo (objeto) que emite radiação em cada comprimento de onda em uma razão constante menor que a unidade daquela emitida por um corpo negro nas mesmas temperaturas. A principal diferença entre um corpo preto e um corpo cinza é que o corpo preto é um corpo físico ideal, enquanto o corpo cinza é um corpo físico não ideal.
O que é Corpo Negro?
Um corpo negro é um corpo físico idealizado (objeto) que pode absorver toda a radiação eletromagnética incidente. Essa absorção ocorre em função da frequência e do ângulo de incidência da radiação. Isso significa que a absorção de radiação por um corpo negro é independente da direção de onde vem a radiação e do comprimento de onda da radiação. Um corpo negro é um corpo não reflexivo. Em contraste, um corpo branco é um corpo físico (um objeto) que possui uma superfície áspera que reflete toda a radiação eletromagnética incidente. A reflexão é uma reflexão completa e uniforme para todas as direções.
Um corpo negro que está a uma temperatura constante pode emitir a radiação eletromagnética absorvida. Portanto, é um absorvedor perfeito e um emissor perfeito. Essa radiação emitida é conhecida como radiação de corpo negro. A radiação do corpo negro ocorre dando um espectro específico e intensidades específicas a uma determinada temperatura.
A radiação emitida pelo corpo negro obedece à lei de Planck. A lei de Planck afirma que o espectro do corpo negro é determinado apenas pela temperatura do corpo negro, não pela forma ou composição do corpo negro. Um corpo negro que está a uma temperatura constante (em equilíbrio térmico) tem as seguintes propriedades características.
- O corpo negro é um emissor ideal – ele emite a radiação em todas as frequências possíveis que um corpo na mesma temperatura pode emitir
- O corpo negro é um emissor difuso – emite a mesma frequência em todas as direções (radiação isotrópica).
Figura 01: Curvas do corpo negro de Planck para várias temperaturas
A realização de um corpo negro é a personificação do mundo real do conceito de corpos negros. Em outras palavras, a realização de um corpo negro dá os exemplos de corpo negro ocorrer no mundo real (já que um corpo negro é um conceito ideal). Alguns exemplos são dados abaixo:
- Estrelas
- Planetas
- buracos negros
O que é Corpo Cinzento?
Um corpo cinza é um corpo (objeto) que emite radiação em cada comprimento de onda em uma razão constante menor que a unidade daquela emitida por um corpo negro nas mesmas temperaturas. Um corpo cinza é um corpo físico cuja absortividade de uma superfície não varia com a variação de temperatura e comprimento de onda da radiação incidente.
Ao contrário do corpo preto, um corpo cinza é um emissor não ideal ou um radiador imperfeito. Isso ocorre porque um corpo cinza pode absorver parte da energia que recebe e também pode refletir parte da energia. Um corpo cinza emite apenas uma parte da radiação que absorve. Um corpo cinza é considerado um objeto opaco.
Qual é a semelhança entre corpo preto e corpo cinza?
O Corpo Negro e o Corpo Cinzento são objetos que podem absorver e emitir radiação
Qual é a diferença entre corpo preto e corpo cinza?
Corpo Negro vs Corpo Cinza |
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| Um corpo negro é um corpo físico idealizado (objeto) que pode absorver toda a radiação eletromagnética incidente | Um corpo cinza é um corpo (objeto) que emite radiação em cada comprimento de onda em uma razão constante menor que a unidade daquela emitida por um corpo negro nas mesmas temperaturas. |
| Princípio | |
| O corpo negro é um corpo físico ideal. | Corpo cinza é um corpo físico não ideal. |
| Absorção | |
| O corpo negro pode absorver toda a radiação eletromagnética incidente. | O corpo cinza pode conter parte da radiação incidente. |
| Emissão | |
| Corpo negro pode emitir a radiação em todas as frequências possíveis que um corpo na mesma temperatura pode emitir e emite a mesma frequência em todas as direções. | Corpo cinza pode emitir parte da radiação absorvida. |
Resumo – Corpo Negro vs Corpo Cinza
Um corpo negro é um corpo físico ideal que pode absorver toda a radiação incidente e emitir radiação para todas as direções possíveis isotropicamente. Um corpo cinza é um objeto não ideal que pode absorver parte da radiação incidente e emitir apenas uma parte da radiação. A diferença entre um corpo preto e um corpo cinza é que o corpo preto é um corpo físico ideal, enquanto o corpo cinza é um corpo físico não ideal.
