Re: Domanda spicciola ma utile

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 19 Jun 2003 20:28:52 +0200

Roberto Rosoni ha scritto:
> Mi sembra evidente che un oggetto chiaro si riscaldi piu' lentamente per
> irraggiamento: se "rispedisce al mittente" parte della radiazione incidente
> chiaramente riceve meno energia di uno scuro.
>
> Ma perche' un oggetto irradia di piu' se e' scuro?

"Doppia agli assi" ha scritto:
> di certo esistera' una spiegazione rigorosa che la butta sulla quantistica.
> penso pero' che sia possibile dare anche una spiegazione un po' piu'
> grossolana, se non sbaglio dovrebbe aver a che fare col teorema di
> reciprocita' in elettromagnetismo, la cui forma ora non ricordo con
> esattezza. diciamo che e' lo stesso teorema che lega la direttivita' di
> un'antenna in trasmissione, con la sua area equivalente (parametro quindi di
> ricezione): se un'antenna trasmette con grande direttivita' verso una
> direzione allora da quella direzione ricevera' anche con grande direttivita'.
> penso si possa estendere anche ad un corpo...
Forse l'idea non e' da buttare, e non escluderei che ci si possa
arrivare per questa strada.
Ma per fortuna esiste una spiegazione antica e classica (nei due sensi:
famosa-fondamentale, e non quantistica) che si chiama "teorema di
Kirchhoff" (mi raccomando le due "h" :) ). Dice:
"il rapporto fra potere emissivo e assorbente, per qualsiasi corpo, e'
una funzione universale della temperatura e della frequenza".
L'espressione giusta di questa funzione l'ha data Planck, ma il teorema
e' molto precedente e si dimostra per via puramente termodinamica.
In sostanza si fa vedere che se il teorema non fosse vero, mettendo in
collegamento, tramite radiazione, due corpi a uguale temperatura, si
riuscirebbe far salire la temperatura di uno e scendere quella
dell'altro.

Detto questo, credo che la risposta sia ovvia: un corpo nero ha potere
assorbente alto (vicino a 1); quindi deve avere anche alto potere
emissivo, ossia irraggia di piu' di un corpo bianco.
La forza dei teoremi termodinamici e' che non occorre sapere niente
sulla costituzione dei corpi, sul reale meccanismo con cui la radiazione
viene emessa e assorbita. Se ci si volesse addentrare in questi
particolari, allora la fisica quantistica sarebbe indispensabile.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Thu Jun 19 2003 - 20:28:52 CEST