22661

Основні закони випромінювання. Ф-ла Планка

Доклад

Физика

Основні закони випромінювання. Закон СтефанаБольцмана для ачт : M=σT4 де М енергетична густина випромінення σконстанта Стеф. Закон зміщення Віна: Tλmax=b де bconst яка не залежить від темпер. Класичній підхід: ймовірність що енергія моди лежить в проміжку тоді отримуємо формулу РелеяДжинса: ; Планк: тоді: формула Планка З формули Планка можна отримати закон зміщення Віна і М Т4 при Закон Кіргофа: спектральна випромінююча здатність поглинаюча здатність Це відношення не залежить від природи...

Украинкский

2013-08-04

381 KB

2 чел.

33. Основні закони випромінювання. Ф-ла Планка.

Найросповсюджене є випромінювання тіл, що зумовлене їх нагріванням – теплове випромінювання. Тіло, яке повністю поглинає вип-ня, що на нього падає, називається ачт (абсолютно чорне тіло) - поглинаюча здатність . У сірого тіла . Тіло, що має більшу , повинно і більше випромінювати.

Закон Стефана-Больцмана для ачт :           M=σT4

де М – енергетична густина випромінення (), σ-константа Стеф.-Больцмана (одна для всіх тіл будь-якої природи).

Закон зміщення Віна: max=b, де b-const, яка не залежить від темпер. Він показує, що по мірі збільшення темпер. положення маx. іспускаємої здатності ачт зміщується в область коротких довжин хвиль.

Виберемо замкнену порожнину у вигляді куба з ідеально відбиваючими стінками та ребром  L - закритий резонатор.

Для хвиль в резонаторі маємо рівняння:  та гранічні умови:

Ех=0 при y=0, L2,  z=0, L3;

Еy=0 при x=0, L1,  z=0, L3;

Еz=0 при x=0, L1,  y=0, L2.

Розв`язком цього рівняння буде:

Ех= Есos(k1x)sin(k2y) sin(k3z)exp(-iωt)

Еy= Е0ysin(k1x)cos(k2y) sin(k3z)exp(-iωt)

Еz= Е0zsin(k1x)sin(k2y) cos(k3z)exp(-iωt)

де ω22(k12+ k22+ k32), ki=πni/Li  ni=0,1,2,...     i=1,2,3.            2L==n

Кожному набору ni відповідає мода – певне коливання ел.-магн. поля (з певн. частот. і поляриз.).

Число мод dN в об`ємі L3: в частотному інтервалі ()     (сфер. Сист. Корд.) Інтегріруємо по кутах, тоді:

   ; дві різні поляризації дають ще– 1/2

Тоді :  - спектральна густина станів ел.-магн. Поля в одиниці об`єму. З іншого боку: ; - середня енергія ел.-магн. хвилі на частоті .

Класичній підхід:

- ймовірність, що енергія моди лежить в проміжку , тоді отримуємо формулу Релея-Джинса:  ; Планк: , тоді:

- формула Планка

З формули Планка можна отримати закон зміщення Віна () і М4 

(при )

Закон Кіргофа:

,  - спектральна випромінююча здатність,

- поглинаюча здатність,

Це відношення не залежить від природи речовини при тій же Т на тій же

, де

В області великих ч-от енергія фотона набагато більша теплової енергії () і ф-ла Планка переходить у ф-лу Віна:   , в області малих частот

закон випром-ня Релея-Джинса: . Ця ф-ла узгоджується з експериментом при , а Уф густина енергії нескінчена. Це так звана УФ катастрофа. Планк припустив, що енергія поширюється квантами, тому всі ці з-ни є окремими випадками з-ну Планка.


X

Y

L1

L3

L2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57735. Сочетательное и распределительное свойства умножения 94 KB
  Цель: Закрепить навыки умножения натуральных чисел переместительного закона умножения; изучить сочетательное свойство умножения и распределительное свойство умножения...
57736. Додатні та від’ємні числа. Модуль числа 201.5 KB
  Мета: привести в систему знання учнів про додатні та відємні числа модуль та порівняння чисел; розвивати обчислювальні навички розвивати логічне мислення пізнавальний інтерес...
57737. Дії над раціональними числами 99 KB
  Мета. Закріпити в учнів навички виконання дій над раціональними числами, обчислення значень виразів, що містять раціональні числа; розвивати позитивні риси особистості...
57738. Розв’язування систем рівнянь з параметрами 1.32 MB
  Розвивальна мета: розвивати логічне мислення творчі здібності формувати вміння міркувати висловлювати думку. Формувати соціальну компетентність: давати учням змогу вибору варіантів завдань та шляхів розвязку задач.
57739. Дж. Байрон. Поема «Мазепа». Історична основа та романтичний міф 112 KB
  Очікувані результати: учень переказує зміст поеми Мазепа визначає її історичну основу розгром шведів російськими військами втеча Мазепи з почтом Карла ХІІ та переповідає романтичний міф про привязаного до коня молодого Мазепу...
57740. Генетична термінологія і символіка. Методи генетичних досліджень. Закони Г. Менделя 66.5 KB
  МЕТА: сформувати поняття про генетику як науку що вивчає спадковість і мінливість організмів; почати формувати знання про основні генетичні закономірності успадкування ознак; розкрити основні генетичні поняття...
57741. Що таке милосердя 162.5 KB
  Мета уроку: розкрити зміст понять милосердя співчуття благодійність; навчити наводити приклади милосердя у вчинках; розвивати в учнях здібність робити самоаналіз своїх вчинків; формувати власне ставлення...
57742. Узагальнення та систематизація знань з теми «Многочлен» 350.5 KB
  МЕТА: Організувати діяльність учнів по узагальненню і систематизації знань і умінь учнів з теми Многочлен домогтися засвоєння учнями математичних понять сприяти формуванню специфічних вмінь і навичок з даної теми...
57743. Арифметичні дії з многочленами. Розв’язування вправ 1.23 MB
  Мета уроку: актуалізувати знання учнів необхідні для сприйняття нового матеріалу підвести поняття алгоритму додавання і віднімання многочленів множення одночлена на многочлен та многочленна на многочлен...