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

61356. Гидденс Э. Устроение общества: Очерк теории структурации 835 KB
  Основанием для написания настоящей книги является ряд важных открытий и разработок, которые имели место в общественных науках в течение последнего полутора десятка лет. Эти открытия концентрировались главным образом в области социальной теории, и в максимальной степени затронули самую опасную
61357. Адаптации (приспособления) 29.59 KB
  Относительный характер адаптации: соответствуя конкретной среде обитания адаптации теряют свое значение при ее изменении заяцбеляк при задержке зимы или при оттепели ранней весной заметен на фоне пашни и деревьев; водные растения при пересыхании водоемов погибают и т. Примеры адаптации Вид адаптации Характеристика адаптации Примеры Особая форма и строение тела Обтекаемая форма тела жабры плавники Рыбы ластоногие Покровительственная окраска Бывает сплошная и расчленяющая; формируется у организмов живущих открыто и делает их незаметными...
61360. Hello 32.8 KB
  - Hello, children. I’m glad to see you. My name is Elvina Ranisovna. - Sit down, children! - What dayis it? - Who is absent today? - How are you? - Well, I think today we’ll have an interesting lesson. - Now children let’s begin our lesson.
61362. SCHOOLING IN ENGLAND 23.68 KB
  There are different types of secondary schools in England. This system of secondary education has developed since the Act of 1944 according to which on leaving the primary school a pupil may go either to a secondary Modem, Technical, Grammar or Comprehensive school.