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物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)新材料,發(fā)光強度超越黑體輻射極限

2020-03-31
來源:21ic

    據(jù)外媒報道,近日美國倫斯勒理工學(xué)院的物理學(xué)家Shawn-Yu Lin在《自然科學(xué)報告》期刊上發(fā)表了一篇新論文稱,科學(xué)家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一種材料,它受熱的發(fā)光強度似乎超越了黑體輻射極限。

    19世紀初,德國物理學(xué)家馬克斯?普朗克曾使用數(shù)學(xué)方法描述輻射定律,并假設(shè)能量只能以離散值存在,進而進入量子時代,馬克斯也被冠為量子力學(xué)創(chuàng)始人。

    按照普朗克定律,宇宙中沒有任何物體可以發(fā)出比黑體更多的輻射。

    黑體是一個理想化物體,它能夠吸收外來的全部電磁輻射,并且不會有任何的反射與透射,隨著溫度上升,黑體所輻射出來的電磁波與光線稱做黑體輻射。

    Shawn-Yu Lin發(fā)現(xiàn),有一種新材料違反了普朗克定律局限,為基于鎢的三維光子晶體(結(jié)構(gòu)與金剛石晶體類似),當(dāng)加熱至600K時,其發(fā)光強度是黑體基準(zhǔn)的8倍,材料結(jié)構(gòu)顯示出約 1.7μm 的輻射峰值。

    新材料能發(fā)出類似由激光或發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)生的同調(diào)光,但并不需要復(fù)雜昂貴的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

    Shawn-Yu Lin表示,事實上這沒有違反普朗克定律,只是產(chǎn)生熱量的一種新方法,雖然理論無法完全解釋這種現(xiàn)象,但科學(xué)家假設(shè)光子晶體各層之間的偏移允許光從晶體內(nèi)部空間射出,發(fā)出的光在晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)來回反彈從而改變了光的性能,行為幾乎就像人造雷射材料。

    科學(xué)家表示,這種新材料可用于能量收集、軍事用紅外物體追蹤識別、大氣化學(xué)光譜學(xué)研究、激光等領(lǐng)域。

    

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