Излучение вещества состоит из двух компонент. Это излучение, имеющее сплошной спектр, так называемое «тепловое». И это собственное излучение атомарных структур, с линейчатым спектром, которое объясняется дискретностью в квантовой механике. Линейчатый оставим до поры, когда займемся квантовой механикой.
Сплошной спектр объясняют в рамках молекулярно-кинетической теории тем, что отдельные атомы/молекулы могут двигаться туда-сюда в трёх направлениях и крутиться так же в трёх, имея таким образом шесть «степеней свободы». Это движение квантуется соотношением Гейзенберга весьма мелко, и таким образом якобы позволяет им поглощать и излучать свет любой частоты, из-за чего и получается сплошной спектр.
Что здесь не так?
Цвет, братья и сёстры.
Давайте спросим сумму знаний: «Почему при освещении белым светом разные предметы имеют разную окраску»?
И вчитаемся в ответ:
Когда белый свет падает на предмет, происходят три основных процесса:
▌ 1. Отражение
Световые волны определённых длин волн отражаются поверхностью предмета обратно в глаза наблюдателя. Например, если предмет кажется нам красным, значит, он отражает преимущественно красные лучи, поглощая остальные цвета.
▌ 2. Поглощение
Некоторые длины волн белого света поглощаются материалом предмета. Поглощённые волны превращаются в тепло или используются в других процессах внутри материала. Чем больше света поглощается предметом, тем темнее он выглядит.
▌ 3. Прохождение (пропускание)
Если предмет прозрачный или полупрозрачный, некоторые длины волн проходят сквозь материал. Этот процесс важен для понимания окраски стекла, воды и других прозрачных веществ.
Давайте не будем спорить и искать в ответе искусственного интеллекта подводных камней, но примем его как есть.
На самом деле нам нужен именно этот ответ: свет с разной длиной волны (разной частоты) отражается, поглощается и пропускается по разному. Па-бам! Где же тут ЛЮБЫЕ частоты, якобы поглощаемые и излучаемые атомно-молекулярными осцилляторами? Вот только что черным по белому вершина человеческой мысли сообщила нам, что разный свет взаимодействует с разным веществом по разному.
Тогда вернемся к вопросу: Почему тепловое излучение объектов одинаковой излучающей площади из разных веществ, обладающих одинаковой излучательной способностью, зависит только от их температуры?
▌ Почему зависимость только от температуры?
Рассмотрим физический смысл теплового излучения. Тепловое излучение возникает вследствие колебаний атомов и молекул внутри материала. Эти колебания приводят к образованию электромагнитных волн (фотонов), которые покидают вещество в виде инфракрасного излучения.
Энергия фотона задаётся формулой Планка:
[
E = h\nu
]
Где:
— $ E $ — энергия фотона,
— $ h $ — постоянная Планка,
— $ \nu $ — частота фотона.
Частота фотонов, образующихся при тепловых колебаниях, зависит главным образом от средней кинетической энергии частиц, которая, в свою очередь, пропорциональна температуре. Таким образом, изменение температуры непосредственно определяет спектральный состав и интенсивность теплового излучения.
Материалы с одинаковыми излучательными свойствами (коэффициент $ \varepsilon $) и площадью поверхности будут иметь одно и то же распределение частот и интенсивность излучения, зависящие только от их температуры.
▌ Заключение
Итак, если мы имеем два объекта с одинаковой излучательной способностью и одинаковой площадью поверхности, разница в их тепловом излучении обусловлена исключительно температурой. Это объясняется тем, что тепловое излучение обусловлено колебаниями атомов и молекул, которые зависят от средней кинетической энергии, связанной с температурой.
Вот. Если кто-то не понял, поясню. Нейронка нам в двух промптах обнажила следующее противоречие:
При освещении белым светом разные предметы имеют разную окраску из-за того, что внутри они разные (и это не разница во внутреннем устройстве атомов), и, хоть они и разные, тепловое излучение у них одинаковое при одинаковой температуре.
Это противоречие разрешается только одним (на текущем уровне наших знаний) способом.
Тепловое излучение вещества не имеет прямого отношения к частицам вещества, ни к атомам, ни к молекулам, ни вообще к МКТ.
Тепловое излучение объема вещества является излучением эфира, находящегося в этом веществе.
Ну, собственно, я сказал, что хотел сказать. Теоретически.
Практически у меня есть опыты с интерферометром (внимательный читатель видел видеозаписи), в которых скорость света в пучке лазера меняется в зависимости от того, охлаждён или нагрет предмет, подносимый нами в нескольких сантиметрах от его траектории, полоски при этом движутся в разные стороны.
Добавлю парочку гипотез:
1. Солнце и шаровые молнии — это конкреции чистого эфира.
2. Микроволновое фоновое излучение («реликтовое») — это собственное излучение свободного эфира (его собственная температура).
Разный цвет объясняется разным взаимодействием эфира в веществе с разными атомами/молекулами этих веществ.