В середине 19-го столетия немецким физиком Густавом Кирхгофом был введен в термодинамику термин «абсолютно черного тела», поглощающее все падающее на него излучение и ничего не отражающее. Но абсолютно черное тело не всегда черно — если его нагреть, то оно становится источником электромагнитного излучения и будет красным, желтым или белым. Солнце — хороший пример такого яркого объекта, похожего на абсолютно черное тело, с температурой поверхности 5800 °С.
В природе абсолютно черных тел не бывает, однако близкие к ним по характеристикам имеются. Сажа, например, поглощает до 99% падающего не нее видимого света. Дабы сымитировать черное тело, ученые применяют конструкцию в форе зачерненного внутри бочонка с малым отверстием. Луч света попадает внутрь бочонка, много раз отражается от стенок и постепенно полностью поглощается ими.
Черный бархат и зрачок глаза человека кажутся черными как раз благодаря такому многократному отражению с поглощением.
В 2004 году английскими учеными было разработано микропористое покрытие из сплава никеля с фосфором, отражающее всего 0,16—0,18% падающего на него света. На тот момент это был максимально черный в мире материал, и потому он был занесен в Книгу рекордов Гиннесса.
Тем не менее в начале 2008 года этот рекорд побили ученые из США. На особой подложке они вырастили тонкую пленку из ориентированных вертикально углеродных трубочек (каждая диаметром около 10 нм и длиной 10-100 микрометров). Аналогичная бархату рыхлая наноструктура с шероховатой поверхностью отлично поглощает свет, отражая лишь 0,045%. Этими очень черными покрытиями оснащены оптические приборы, космические телескопы и инфракрасные сенсоры.
Обсуждение
0 comment