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

26472. Анатомическая терминология. Плоскости и направления, принятые в анатомии 28.5 KB
  латеральное направление наружу медиальное направление вовнутрь Сегментальная поперечная вертикальная проходящая поперёк тела и делящая его на переднюю и заднюю половины. краниальное направление к голове cranium череп каудальное направление к хвосту cauda хвост Фронтальная горизонтальная делит тело на верхнюю и нижнюю половины. дорсальное направление вверх dorsum спина вентральное направление вниз ventor живот На голове: дорсальное направление...
26473. Биоморфологические закономерности строения и развития организмов 27 KB
  Биоморфологические закономерности строения и развития организмов Организм целостная живая система для которого прежде всего характерны целостность и дискретность. Общие принципы строения тела животного: биполярность билатеральность сегментарность закон трубкообразного строения большинство непарных органов расположены вдоль главной оси тела Основные законы биологического развития: Закон исторического филогенетического развития Шмальгаузен: в процессе развития постоянно происходит дифференцировка разделение функций клеток и тканей...
26474. Железы кожного покрова 45 KB
  На коже вымени: между бёдрами молочное зеркало planum lactiferum или надвыменная область regio supramammaria Под кожей поверхностная фасция вымени беловатая пластинка из плотн. ткани соединительнотканная собственная оболочка долей вымени соединённая прослойками ткани внутри долей вымени стромой stroma gl. mammaria между правой и левой половинами подвешивающая связка вымени lig. suspensorium mammarium на месте связки снизу вымени серединный жёлоб sulcus intermammarius.
26475. Классификация костей 23.5 KB
  Классификация костей Оs longum длинные дугообразные рёбра трубчатые плечевая бедренная общий план строения: биэпифизарные дистальный эпифиз проксимальный эпифиз между эпифизами тело кости диафиз. Зона роста кости в длину проксимальный и дистальный метафиз между эпифизом и диафизом. Os longum короткие равны по длине высоте ширине состоят из компактного и губчатого вещества кости запястья и заплюсны основная функция амортизация Os planum плоские или пластинчатые Имеют обширные...
26476. Кость как орган и её остеогенез 33.5 KB
  соли в кости меняется: Молодость: 1:1 Зрелость: 1:2 Старость: 1:7 кости твёрдые хрупкие С поверхности кость покрыта надкостницей periosteum: Наружный фиброзный слой защитная функция из плотной соединительной ткани содержит много коллагеновых волокон. продольно по отношению к главной оси кости. Костные перегородки остеоны расположены плотно что придаёт кости прочность сравнимую с прочностью гранита. Особо толстый слй компакты там где велики нагрузки кости на излом.
26477. Морфофункциональная характеристика волоса 35.5 KB
  Морфофункциональная характеристика волоса Волосы pili производные эпидермиса тонкие эластичные ороговевающие нити из ороговевшего или ороговевающего эпителия. волосы покрывают почти всё тело Фции: защита терморегуляторная орган осязания Волос состоит из: волосяная нить: стержень scapus pili видимая часть корень radix pili находится в толще кожного покрова корень переходит в луковицу волоса. волосяная сумка чехол в сумку открываются протоки сальных желёз Утолщение корня...
26478. Морфофункциональная характеристика кожного покрова 36.5 KB
  3 составляющих: кожа cutis слизистая оболочка tunica mycosa выстилает изнутри органы пищеварения дыхания размножения мочевыделения производные кожного покрова: железы потовые сальные молочные волосы перья чешуя мякиши роговые образования рога копыта когти СUTIS: epidermis располагается с поверхности представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием dermis собственно кожа дерма соединительная ткань subcutis подкожный слой соединительная ткань epidermis 2060мкм эктодермальное происхождение...
26479. Морфофункциональная характеристика мякиша 32 KB
  Морфофункциональная характеристика мякиша МЯКИШИ torus упругие утолщения кожного покрова которые служат для опоры конечности о землю и обеспечивает амортизацию обладают большой чувствительностью осязание имеют хорошо развитый подкожный слой липоциты эласт. волокна располагаются на автоподиях Лошадь запястье пальмарно заплюсна плантарно каштаны пясть плюсна шоры пальцевый мякиш стрелка внутри копыта Собака на грудной запястные пястные пальцевые на тазовой плюсневые пальцевые Свинья КРС...
26480. СПЛАНХНОЛОГИЯ 24.5 KB
  Внутренние органы оъединяют в 3 аппарата: пищеварительный: система органов пищеварения пищеварительный канал пищеварительные железы вспомогательный аппарат жевательные мышцы челюсти зубы мышцы брюшного пресса и т. дыхательный: система органов дыхания дыхательные пути носовая полость глотка гортань трахея органы дыхания лёгкие вспомогательный аппарат органы дыхыхательной распираторики грудная клетка диафрагма мышцы брюшного пресса мочеполовой: почки мочевыводящие...