Corpo negro

Um corpo negro é um corpo físico idealizado que absorve toda a radiação eletromagnética incidente, independentemente da frequência ou do ângulo de incidência. A radiação emitida por um corpo negro em equilíbrio térmico com seu ambiente é chamada de radiação de corpo negro. O nome "corpo negro" decorre do fato de ele absorver todas as cores da luz. Em contraste, um corpo branco possui uma "superfície rugosa que reflete completamente e uniformemente em todas as direções todos os raios incidentes". Um corpo negro em equilíbrio termodinâmico, isto é, a uma temperatura constante, emite radiação eletromagnética de corpo negro. Essa radiação obedece à lei de Planck, de modo que sua distribuição espectral é determinada apenas pela temperatura, e não pela forma ou composição do corpo. Um corpo negro ideal em equilíbrio térmico possui duas propriedades principais: É um emissor ideal. Em cada frequência, sua emissão térmica é a máxima possível para um corpo à mesma temperatura. É um emissor difuso ideal. Sua radiância, definida por unidade de área projetada perpendicularmente à direção de propagação, independe da direção. Uma superfície de corpo negro é, portanto, lambertiana. Materiais reais emitem uma fração da energia emitida por um corpo negro. Essa fração é chamada de emissividade. Por definição, um corpo negro em equilíbrio térmico possui emissividade ε = 1. Uma fonte de emissividade menor e independente da frequência é frequentemente chamada de corpo cinza. A fabricação de corpos negros com emissividade tão próxima de 1 quanto possível ainda é objeto de pesquisa. Na astronomia, a radiação de estrelas e planetas é por vezes caracterizada por uma temperatura efetiva, definida como a temperatura de um corpo negro que emitiria o mesmo fluxo total de energia eletromagnética.