Emissione di corpo nero e applicazioni astrofisiche

Un corpo a contatto termico con una sorgente più calda tende a scaldarsi. L’esperienza mostra che la temperatura del corpo non cresce a valori arbitrariamente grandi, ma tende a stabilizzarsi ad una temperatura di equilibrio. Dato che la sorgente continua a fornire energia, per preservare l’equilibrio termico è necessario che il corpo emetta energia. Tale emissione avviene tramite l’agitazione termica degli elettroni presenti nel corpo, che producono così una radiazione termica. Questa radiazione dipende soltanto dalla temperatura T e dalla frequenza ν di emissione, se il corpo è un oggetto ideale in grado di assorbire tutta la radiazione incidente. Un oggetto di questo tipo prende il nome di corpo nero. Non dipendendo dalle caratteristiche dell’emettitore, come forma o composizione, l’ emissione di corpo nero risulta una legge fondamentale della Natura. L’interesse principale riguardo questa radiazione sta nel fatto che, all’equilibrio termico, qualsiasi sorgente otticamente spessa può essere approssimata ad un corpo nero ideale. Il confronto dello spettro di corpo nero con uno spettro osservato permette quindi di ricavare notevoli caratteristiche dell’oggetto emettitore.