Temperatura soarelui.
a. Corpul negru
Sursele secundare de lumina nu reflecta toata lumina incidenta ci numai o parte a acesteia si, de regula, mai ales o anumita componenta (culoare); toate corpurile absorb o parte, mai mare sau mai mica, a luminii incidente.
Astfel, de exemplu, corpurile albe reflecta puternic toate componentele luminii, in timp ce corpurile negre absorb puternic toate aceste componente. De fapt, "albul" si "negrul" nici nu sunt culori propriu-zise (componente ale luminii), ci sunt nume ale proprietatilor amintite. Despre componentele luminii vom discuta in alta parte; aici vom retine doar faptul ca un corp de culoare neagra absoarbe puternic toate componentele luminii.
Se numeste CORP NEGRU un corp care absoarbe, in intregime, toate componentele luminii.
Evident, definit in acest fel, corpul negru este un corp ideal, dar se pot realiza diferite corpuri reale ale caror proprietati sa se apropie sensibil de ale acestuia. Un prim exemplu, usor de realizat, il constituie orice corp acoperit cu vopseaua numita "negru de fum".
Viata cotidiana ne ofera insa o sugestie mai interesanta: este vorba - surprinzator, poate - de orice camera obisnuita, de locuit! Intr-adevar, privite din exterior, in plina zi, toate camerele de locuit par intunecoase, chiar daca, intrand intr-o astfel de camera, constatam ca ea este, de fapt, luminoasa!
Explicatia este relativ simpla (fig. 1.6): lumina intrata in camera este reflectata de pereti, lumina reflectata de pereti este din nou reflectata de alti pereti s.a.m.d., doar o mica parte din lumina "reusind" sa iasa din camera. Fiecare reflexie este insotita si de o absorbtie partiala, deci o asemenea incapere se apropie, intr-adevar, de ideea de corp negru.
Pentru ca apropierea sa fie si mai pronuntata, nu avem decat sa vopsim cu negru de fum peretii interiori si sa reducem fereastra camerei; evident, o astfel de camera nu va mai fi "de locuit", dar un model la scara redusa poate constitui un exemplu eficient de realizare a exigentelor corpului negru.
Chiar si ochiul omenesc actioneaza, in buna masura, ca un corp negru de acest tip (fig. 1.7). Globul ocular are, in partea lui frontala, o mica "lentila" (cristalinul) care formeaza pe partea foto-sensibila din spate (numita retina) imaginea obiectelor privite. In fata cristalinului se afla o "diafragma" colorata (irisul), prin a carei deschidere centrala (numita pupila) lumina este lasata sa patrunda in ochi. La fel ca in cazul incintei unui corp negru, lumina intrata in ochi prin pupila nu mai poate iesi decat in foarte mica masura; efectul este ca "vedem" pupila ochiului omenesc ca pe o mica pata neagra asezata in centrul irisului!
Diametrul pupilei este variabil, asigurand - prin micsorarea sa reflexa - protectia retinei impotriva luminii prea puternice si contribuind - prin marirea sa, tot reflexa - la cresterea sensibilitatii vazului in intuneric; la pisica, de exemplu, pupila este variabila in limite mai largi decat la om, asigurand o foarte buna vedere de noapte. Sa mai retinem, in incheiere, ca diametrul mediu al pupilei este de 5 mm.
b. Energia luminoasa; alte forme de energie
Varietatea formelor de energie a dus la definirea mai multor unitati de masura pentru energie; pentru fiecare forma de energie a parut sa fie mai potrivita o anumita unitate de masura, legata de efectul cel mai direct masurabil al energiei respective. De exemplu, pentru energia calorica (termica) s-a definit o unitate de masura legata de specificul fenomenelor termice:
CALORIA este, prin definitie, cantitatea de energie care produce cresterea temperaturii unui gram de apa cu un grad Celsius.
Definitia de mai sus sugereaza, de fapt, ca energia termica absorbita sau cedata de o cantitate de apa este proportionala cu masa apei, precum si cu variatia (cresterea sau scaderea) temperaturii. Intr-adevar, experientele de laborator arata ca aceste proportionalitati sunt reale, in limite de precizie satisfacatoare.
Daca notam cu m masa apei si cu Dt variatia de temperatura - care poate fi pozitiva (la incalzire) sau negativa (la racire) - cantitatea de energie absorbita (sau cedata) de masa de apa, exprimata in calorii, va fi
Principiul conservarii energiei, aplicat la diversele cazuri concrete de transformare a energiei dintr-o forma in alta, ne da posibilitatea de a stabili relatiile dintre diversele unitati de masura specifice.
