Физика

Қара денеден сәуле шығару


Қара дене Бұл барлық апаттық жылу сәулелерін сіңіретін тамаша орган. Сондықтан ол сіңіргіш болып табылады, өйткені оның сіңіру күші 1-ге тең.

Бұл идеализация болғанымен, қара денеге ұқсас мінез-құлқы бар денелерді алудың бірнеше жолы бар. Мысалы, кез-келген денені қара пигменттердің тұрақты емес қабатымен жабуға болады.

Кирхгоф заңы бойынша эмиссия мен сіңіру тең болғандықтан, қара адам да 1-ге тең эмиссияға ие болады. Осылайша, идеалды сіңіргіштен басқа, қара түсті адам да идеалды эмитент болып табылады.

Стефан-Больцман заңы қара адамға арналған:

Бірдей температурада кез-келген қара адам бірдей қарқындылықтағы жылу сәулесін шығарады. Толқын ұзындығының бірдей температурада әр сәулеленуі, қандай материалдан жасалғанына қарамастан, барлық қара денелермен бірдей қарқындылыққа шығарылады.

Қара денелерді зерттеу физика үшін үлкен маңызға ие, өйткені олар шығаратын жылу сәулелері әмбебап сипатқа ие. Осы денелердің шығарындылар спектрін талдау теорияны дамытудың кілті болды энергия кванттау.

Төмендегі кестеде белгілі бір температурада толқын ұзындығының функциясы ретінде қараңғы адам шығаратын сәулеленудің қарқындылығы көрсетілген.

Жоғарыдағы кестеге қарап, мынаны ескерген жөн:

  • Шығарылатын жылу сәулесі толқын ұзындығының үздіксіз диапазонында таралған көптеген сәулелерден тұрады;
  • Максималды қарқындылықпен шығарылатын белгілі бір толқын ұзындығының сәулесі бар.
  • Веннің орнын ауыстыру заңы

    Төмендегі диаграммада біз екі түрлі температурада қараңғы адам шығаратын радиацияның әрекетін байқаймыз.

    T температурасынан жоғары1 үшін Т2, мынаны ескеру керек:

    • Толқын ұзындығының әр сәулеленуінің қарқындылығы, сондай-ақ шығарылған сәуленің жалпы қарқындылығы және жалпы сәулелену күші артады;
    • қисықтың максималды нүктесі өзгереді, өйткені толқын ұзындығы интенсивтілік азаяды.

    1893 жылы Вильгельм Виен I x λ қисығының максималды нүктесі деп аталатын өрнекке сәйкес ығысатынын көрсетті. Ауыстыру заңы:

    Қайда ә болып табылады Wien дисперсиясы тұрақты, мәні b = 2,898x10-3 м