新光源？物理学家发现超越黑体辐射极限的材料

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自19世纪末以来，我们知道所有材料在加热时都会发出可预测波长范围内的光。

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，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 17m 的辐射峰值。

新材料能发出类似由激光或发光二极管产生的同调光，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。

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太阳的光球层在里面，色球层在中间，日冕层在外面。

太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。按照由里往外的顺序，太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。光球层之下称为太阳内部；光球层之上称为太阳大气。

光球高度的函数

光球为平行平面层，即在同一水平层次，各种物理参数都有相同的数值。换句话说，每个参数都只是高度的函数。

光球处于流体静力学平衡状态，即没有大规模的物质流动；米粒组织、黑子、光斑等不均匀结构可以一概忽略不计；存在局部热动平衡，因此常用的物理定律 [普朗克定律、玻耳兹曼分布、萨哈公式等] 都可以应用；不考虑磁场的影响。

经过长期的研究，天文工作者已建立了不少光球结构的模型，下表就是其中一种，它列出了温度T、气体压力Pg 、电子压力Pe、粒子数密度N、电子数密度Ne、物质密度ρ等参数随连续光谱在5000埃处光学深度τ和几何深度z的分布。

黑体black body能在任何温度下全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体；吸收率为1，而反射率和透射率都为0的物体。

黑体辐射定律，也简称作普朗克定律（Planck's law, Blackbody radiation law）是用于描述在任意温度下，从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式。

黑体辐射是电磁辐射中的基本概念，通过研究黑体辐射特性，再研究自然界的物体辐射特性。遥感就是研究这些物体辐射特性的一种手段。

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