¿Por qué se ve un cuerpo negro?

Hay algunos conceptos erróneos aquí:

Blackbody absorbe toda la energía.

Hasta ahora tan bueno.

No refleja ni transmite energía.

No. Cualquier objeto que hiciera eso se calentaría más y más a medida que absorbiera más y más energía y la retuviera. Un cuerpo negro, como cualquier objeto, irradiará energía en forma de fotones: luz en muchas longitudes de onda diferentes.

Con respecto a la energía de la luz, también absorbe toda la luz y no refleja ningún rayo de luz.

Véase el párrafo anterior.

entonces, ¿por qué podemos verlo?... por ejemplo, Pt quemado, que es 98-99% de cuerpo negro

Porque un cuerpo negro no existe en total aislamiento y tratará de alcanzar el equilibrio térmico con el mundo que lo rodea. Para hacer eso, tiene que irradiar energía (si está más caliente que el mundo que lo rodea) o absorber energía (si está más frío).

Incluso cuando absorbe, todavía irradia algo de energía, y simplemente irradia menos de lo que absorbe.

Pero cuando hablas de ser "visible" en un sentido humano , esto es algo diferente. Si entras en una habitación con todos los objetos y superficies emitiendo luz que puedes ver, y luego meto algo dentro que en realidad no emite luz en una longitud de onda visible, aún lo detectarías visualmente, parecería un "agujero" en la escena - una silueta.

Para que algo sea invisible para un ser humano, es decir, no detectable visualmente, tendría que ser perfectamente transparente (al menos en las longitudes de onda visibles); toda la luz tendría que pasar a través de él sin distorsión. Alternativamente, toda la luz tendría que rodearlo.

Uno debe conocer la definición de un cuerpo negro y su radiación :

La "radiación de cuerpo negro" o "radiación de cavidad" se refiere a un objeto o sistema que absorbe toda la radiación que incide sobre él y vuelve a irradiar energía que es característica de este sistema radiante únicamente, sin depender del tipo de radiación que incide sobre él.

El negro, como el blanco, no es una frecuencia en el espectro electromagnético. el blanco es una combinación de las frecuencias del espectro que la retina decide como "blanco", y el negro es la ausencia de detección de nada en lo visible. Se llama percepción del color.

Su ejemplo de platino es interesante, porque estoy seguro de que lo está viendo con la luz reflejada en él, incluso si el reflejo es solo del 2% como dice, ¿se ve negro?

Espectros de respuesta normalizados de conos humanos, a estímulos espectrales monocromáticos, con longitud de onda dada en nanómetros.

Nuestros ojos ven las frecuencias dentro del espectro visible, las otras frecuencias se registran como negras, si existen. De noche una cámara infrarroja ve, nuestros ojos ven negro.

Un cuerpo negro perfecto en equilibrio con la temperatura circundante estará absorbiendo radiación incidente y emitiendo radiación de cuerpo negro de acuerdo con las escalas de temperatura de esta radiación. A temperaturas donde pueden existir nuestros ojos, lo percibimos como negro, porque estas son frecuencias infrarrojas. Solo vemos reflejos de luz visible en los cuerpos, no su radiación de cuerpo negro.

Fuera del equilibrio, si la emisión tiene partes en lo visible, nuestros ojos y cerebro lo verán como visible, veremos la parte visible de su radiación de cuerpo negro, como con el sol, o el hierro al rojo vivo en el herrero.

Un cuerpo negro absorbe toda la energía electromagnética que recibe y, de hecho, emite radiación para mantenerse en equilibrio térmico. Si hace mucho calor, será visible. Como dices, un cuerpo negro no refleja energía: absorbe y emite.

Está combinando varios problemas diferentes en una sola pregunta.

Un cuerpo negro absorbe toda la energía. No refleja ni transmite energía.

Estás tratando "reflejar" y "transmitir" como lo mismo. Ellos no son. Un cuerpo negro perfecto no refleja ninguna luz, pero transmite luz, en el sentido de que irradia luz (es decir, brilla por el calor de la energía que absorbe).

¿Por qué, entonces, podemos verlo?

En una situación de estado estacionario, un cuerpo negro no sería visible. Es decir, si la cantidad de luz fuera constante en el tiempo y el espacio, entonces el cuerpo negro se vería como cualquier otra parte del espacio y, por lo tanto, no sería distinguible. Pero entonces, si todas las partes del espacio se veían iguales, entonces nadasería distinguible. Si la luz varía a lo largo del tiempo y el espacio, entonces se podría detectar un cuerpo negro ya que "promedia" la variación; si un cuerpo negro está rodeado por algunos objetos calientes y otros fríos, entonces el cuerpo negro irradiará a una temperatura intermedia y, por lo tanto, se verá diferente de los objetos fríos y calientes. Si la temperatura del entorno del cuerpo negro cambia con el tiempo, la temperatura del cuerpo negro tardará en ajustarse. Si el entorno se está calentando, entonces el cuerpo negro irradiará a una temperatura más baja que el entorno, y si el entorno se está enfriando, el cuerpo negro estará a una temperatura más alta que el entorno. (Hay un concepto similar detrás de los videos que muestran que las áreas expuestas a la luz de la luna son más frías que las áreas a la sombra.

Y eso, realmente, es lo que significa que algo sea "visto": la luz que sale de él es diferente de la luz que viene de otra parte. Un objeto uniformemente amarillo rodeado de objetos del mismo tono e intensidad de amarillo será tan invisible como un objeto negro rodeado de negrura.

Por ejemplo, el platino quemado tiene un 98-99 % de cuerpo negro y, sin embargo, es visible.

Y aquí está combinando varias ideas más. Un cuerpo negro perfecto es 100% negro, no 99%. El concepto es más una construcción teórica para pensar a través de procesos termodinámicos que un fenómeno real que uno encuentra en la vida cotidiana. El ojo humano puede detectar objetos a una millonésima parte de la intensidad de la luz solar. Entonces, incluso algo que es 99% negro, bajo la luz solar directa, reflejará suficiente luz para que sea visible. Ahora, si hay otros objetos, reflejarán aún más luz, ahogando la luz de un objeto "negro", pero luego el objeto negro será detectable al notar que hay una región del espacio con menos luz.

Otro problema que parece un poco confuso es que el término "cuerpo negro" se usa generalmente en el contexto de objetos que interactúan a través de la radiación. Si pones un bloque de platino sobre una mesa, la cantidad de calor intercambiado entre el platino y la mesa debido a la conducción será mucho mayor que la cantidad de calor que intercambian a través de la radiación. Por lo tanto, el análisis de cuerpo negro estándar no se aplica a esa situación.

Diferentes longitudes de onda visibles dan sentido a diferentes colores en nuestro cerebro. Si no hay longitudes de onda visibles, tiene sentido el negro. Con respecto al cuerpo negro, no refleja ninguna onda electromagnética visible como mencionas. Entonces es negro y visible