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흑체
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흑체(黑體, 영어: black body, 독일어: Schwarzer Körper)란 진동수와 입사각에 관계없이 입사하는 모든 전자기 복사를 흡수하는 이상적인 물체이다.
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/Black_body.svg/320px-Black_body.svg.png)
열평형 상태에 있는(즉, 온도가 일정한) 흑체는 "흑체복사"라는 전자기 복사를 방출한다. 이 복사는 플랑크 법칙에 따라 방출되며, 그것인즉 물체의 모양이나 구성요소가 아닌 온도에 의해서만 결정되는 스펙트럼을 가지고 있다는 것을 의미한다(우측 그림 참조).
열평형 상태의 흑체는 두 가지의 주요한 성질을 나타낸다.[1]
- 이상적 방출체이다. 모든 진동수에서 대상은 같은 온도의 그 어떠한 물체만큼, 또는 그 이상의 에너지를 방출한다.
- 확산성 방출체이다. 대상의 에너지는 등방적으로, 방향과 관계없이 복사된다.
대략적인 흑체면의 사례로는 단단히 둘러싸인 벽의 구멍을 들 수 있다. 구멍 속으로 들어간 빛은 영원히 반사를 반복하거나 구멍 내부에 흡수되어 다시 밖으로 나타나지 않는 것으로 보인다. 즉 이 구멍은 거의 완벽한 흡수체이다. 이렇게 둘러싸여 사방이 막힌 복사체는 벽의 성질과 구멍을 둘러싼 다른 성분들에 따라 열평형이 될 수도 있고 안 될 수도 있다.[2][3]
실제의 물질은 흑체 에너지 수준의 극히 일부(방사율이라 한다)의 에너지를 방출한다. 정의에 따르면, 열평형 상태의 흑체는 방사율이 ε = 1.0이다. 진동수와 관계없이 방사율이 이것보다 낮은 물질은 보통 회체(灰體, gray body)라 한다.[4][5] 방사율을 최대한 1에 가깝게 하여 흑체를 만들어내는 것은 현재까지도 주요한 관심대상으로 남아 있다.[6] 한편 백체(白體, white body)란 "모든 입사광선을 완벽히, 모든 방향으로 균일하게 반사하는 거친 면"이다.[7]
천문학에서, 항성과 행성의 복사를 유효온도에 관하여 나타내는 경우가 있다. 유효온도란 똑같은 양의 전자기 에너지 선속을 방출하는 흑체의 온도이다.