Cuando una superficie lisa refleja por completo todos los rayos incidentes, como ocurre aproximadamente con muchas superficies metálicas, se denomina «reflectante».
Cuando una superficie rugosa refleja todos los rayos incidentes de forma completa y uniforme en todas direcciones, se le llama «blanca».
El otro extremo, a saber, la transmisión completa de todos los rayos incidentes a través de la superficie, nunca ocurre con superficies lisas, al menos si los dos medios contiguos son ópticamente diferentes en alguna medida. Una superficie rugosa que posee la propiedad de transmitir por completo la radiación incidente se describe como «negra».
Además de «superficies negras», también se emplea el término «cuerpo negro». Según G. KirchhoffG. Kirchhoff, Pogg. Ann., 109, p. 275, 1860. Gesammelte Abhandlungen, J. A. Barth, Leipzig, 1882, p. 573. Al definir un cuerpo negro, Kirchhoff también asume que la absorción de los rayos incidentes tiene lugar en una capa «infinitamente fina». Nosotros no incluimos esto en nuestra definición. este denota un cuerpo que posee la propiedad de permitir la entrada de todos los rayos incidentes sin reflexión superficial y de no permitirles salir de nuevo.
De esto se deduce que un cuerpo negro debe satisfacer tres condiciones independientes.
- Primero, el cuerpo debe tener una superficie negra para permitir que los rayos incidentes entren sin reflexión.
Dado que, por lo general, las propiedades de una superficie dependen de ambos cuerpos que están en contacto, esta condición muestra que la propiedad de negrura aplicada a un cuerpo depende no solo de la naturaleza del cuerpo sino también de la del medio contiguo. Un cuerpo que es negro en relación con el aire no necesita serlo en relación con el vidrio, y viceversa.
Segundo, el cuerpo negro debe tener un cierto espesor mínimo, dependiendo de su poder de absorción, para asegurar que los rayos, tras penetrar en el cuerpo, no puedan salir de él nuevamente por un punto diferente de la superficie.
Cuanto más absorbente es un cuerpo, menor es el valor de este espesor mínimo, mientras que en el caso de los cuerpos con un poder de absorción infinitesimalmente pequeño, solo una capa de espesor infinito puede considerarse negra.
Tercero, el cuerpo negro debe tener un coeficiente de dispersión infinitesimal ([sect:8.] Sec. 8). De lo contrario, los rayos recibidos por él se dispersarían parcialmente en el interior y podrían salir de nuevo a través de la superficie. Respecto a este punto, véase especialmente a A. Schuster, Astrophysical Journal, 21, p. 1, 1905, quien ha señalado que una capa infinita de gas con una superficie negra no es necesariamente un cuerpo negro.