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物理学家发现新材料,发光强度超越黑体辐射极限

2020-08-01 21:47:20  来源:八哥资讯网

    据外媒报道,近日美国伦斯勒理工学院的物理学家Shawn-Yu Lin在《自然科学报告》期刊上发表了一篇新论文称,科学家现在发现一种材料,它受热的发光强度似乎超越了黑体辐射极限。

    19世纪初,德国物理学家马克斯?普朗克曾使用数学方法描述辐射定律,并假设能量只能以离散值存在,进而进入量子时代,马克斯也被冠为量子力学创始人。

    按照普朗克定律,宇宙中没有任何物体可以发出比黑体更多的辐射。

    黑体是一个理想化物体,它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,随着温度上升,黑体所辐射出来的电磁波与光线称做黑体辐射。

    Shawn-Yu Lin发现,有一种新材料违反了普朗克定律局限,为基于钨的三维光子晶体(结构与金刚石晶体类似),当加热至600K时,其发光强度是黑体基准的8倍,材料结构显示出约 1.7μm 的辐射峰值。

    新材料能发出类似由激光或发光二极管(LED)产生的同调光,但并不需要复杂昂贵的半导体结构。

    Shawn-Yu Lin表示,事实上这没有违反普朗克定律,只是产生热量的一种新方法,虽然理论无法完全解释这种现象,但科学家假设光子晶体各层之间的偏移允许光从晶体内部空间射出,发出的光在晶体结构内来回反弹从而改变了光的性能,行为几乎就像人造雷射材料。

    科学家表示,这种新材料可用于能量收集、军事用红外物体追踪识别、大气化学光谱学研究、激光等领域。