sciencetalk

"De opmerkelijke eigenschap van een Planckse straler is dat de hoeveelheid straling bij elke golflengte alleen afhangt van de temperatuur en wordt gegeven door de Planck-kromme bij die temperatuur. De verschuivingswet van Wien is geldig voor Planckse stralers."
 
Dus als ik een kilo waterstof en een kilo goud beide verhit tot zeg 4000 graden dan geven beide een zelfde spectrum? Maar als je nou bijvoorbeeld het waterstofspectrum beschouwt dan blijkt alleen daar al uit dat  Naarmate het elektron uit een hogere baan terugkeert, wordt het energieverschil groter, de golflengte dus kleiner. Omdat de hogere orbitalen in energie steeds dichter op elkaar liggen, komen de spectraallijnen ook steeds dichter op elkaar te liggen. Nu heeft een goudatoom veel meer banen dan een waterstof atoom, dus hoe kan er dan toch een zelfde hoeveelheid straling bij elke golflengte komen?

IJl waterstofgas is geen Planckse straler. Als je het waterstof samendrukt tot een vloeistofachtige dichtheid wordt het een Planckse straler, zoals de zon.

Ok , dus zelfs als ijl waterstofgas dezelfde temperatuur heeft als samengedrukt vloeibaar waterstof, krijgen ze een ander spectrum. Komt dat verschil dan doordat bij samengedrukt waterstof er kernfusie ontstaat zoals in de zon, zodat er een ander spectrum komt?

In een ijl waterstofgas hebben alle atomen dezelfde energieniveaus. Maar als je het waterstof samendrukt voelt ieder atoom de storende invloeden van naburige atomen. Dat verschuift en verbreedt de energieniveaus. Gemiddeld levert dat een continu spectrum op, en het gedrag van een Planckse straler. 
 
Kernfusie is alleen maar een warmtebron, andere warmtebronnen leveren hetzelfde gedrag van een Planckse straler op.

Maar als het waterstofgas een temperatuur heeft van 4000 graden dan lijkt me dat hierin ook ieder atoom zijn buurman beinvloedt en een verbreding van energienivo's oplevert.
 
Of wil je met ijl waterstofgas aangeven dat daar sowieso geen botsingen plaats vinden waarbij energienivo's veranderen?  Of in ieder geval niet genoeg om een zwarte straler te zijn? Dus even ter afbakening voor de uiteindelijke vergelijking met een atoom waterstof met goud bijvoorbeeld?

Tijdens de botsing van twee atomen zijn de energietoestanden ongetwijfeld verstoord. Maar het duurt een tijdje voordat het elektron terugvalt. In die tijd zijn de atomen weer uit elkaars nabijheid verdwenen en zijn de oude energieniveaus hersteld.  

Dus 1 kg vast goud is altijd een Planckse straler?

Dat is twijfelachtig. Niet boven het kookpunt natuurlijk. Bovendien eis je dan dat goud voor alle frequenties bij alle temperaturen 'zwart' is (emissivity 1), terwijl je weet dat goud bij kamertemperatuur niet zwart is voor zichtbaar licht. Zoek het maar uit.