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

33072. Просвітництво 13.8 KB
  Класичним філософом французького Просвітництва був Вольтер 16941778 головні ідеї якого викладені у працях: Філософські листи 1734 Метафізичний трактат 1734 Роздуми про людину 1737 Філософський словник 1764 Філософія історії 1765 та ін. Головне завдання своєї філософії Вольтер вбачає в розвінчуванні релігійної догматики що заважає людям будувати щасливе життя культивуючи неуцтво неосвіченість фанатизм брехню. У філософії природи Вольтер послідовник Ньютона. У теорії пізнання Вольтер прагнув поєднати сенсуалістичний...
33073. Класична німецька філософія 14.81 KB
  Німецька класична філософія охоплює порівняно короткий період який обмежений 80ми роками XVIII століття з одного боку і 1831 роком роком смерті Гегеля з іншою або пізнішою антропологічною матеріалістичною філософією Фейєрбаха який проте увійшов до протиріччя з основним характером німецької філософії цього періоду її ідеалізмом. Основними представниками цієї філософії були основоположник її Иммануил Кант його послідовник Фихте Шеллинг супротивник кантіанської філософії Георг Вільгельм Фрідріх Гегель. Що стосується загальної...
33074. Родоначальником німецької класичної філософії є Іммануїл Кант 13.37 KB
  До Канта вважали що пізнання є результатом дій на людину зовнішніх чинників. Кант перевернув це співвідношення: він проголосив що пізнання і знання є результатом людської насамперед розумової активності. Аналогія з коперниканським переворотом тут цілком очевидна: Коперник зрушив Землю яку до того розглядали нерухомим центром Всесвіту а Кант зрушив людину поклавши край її пасивності.
33075. Система і метод філософії Гегеля 13.77 KB
  Вихідним пунктом філософської концепції Гегеля є тотожність буття та мислення. Мислення з точки зору Гегеля є не лише суб'єктною людською діяльністю а й незалежною від людини об'єктивною сутністю першоосновою всього сущого. Мислення стверджує Гегель відчужує своє буття у формі матерії природи яка є інобуттям цього об'єктивно існуючого мислення або абсолютної ідеї. При цьому Гегель розглядає мислення абсолютну ідею не як нерухому незмінну першосутність а як процес неперервного розвитку пізнання як процес сходження від нижчого до...
33076. Глибоким критиком ідеалістичної системи Гегеля став Л. Фейєрбах, його сучасник, учень, який, однак, не став послідовником свого вчителя 13.54 KB
  Великі зміни в історії суспільства вважав філософ пояснюються змінами форм релігії. Будучи глибоким критиком релігії що існувала на той час Фейєрбах намагався створити свою нову релігію в якій замість культу Бога буде панувати культ людини і любові. Фейєрбах запропонував відмінне від традиційного розуміння філософії її минулого та сучасності ролі в суспільстві і ставлення до релігії. Водночас і сама філософія повинна змінитися: вона не має стати простим чи негативним в гегелівському розумінні запереченням релігії.
33077. Загальна характеристика сучасної світової парадигми 14.29 KB
  Характерна ознака цієї філософії безмежна віра в розум. Особливістю класичної філософії також те що розглядаючи людину та історію вона сконцентрувала свою увагу навколо проблеми свободи та інших гуманістичних цінностей і стверджувала необхідність раціонального пізнання загальнолюдських моральних принципів та ідеалів. Для сучасної філософії характерні такі суттєві риси. цей стиль філософствування починає домінувати в західній філософії; філософію мислення замінює філософія життя .
33078. Прагматизм 12.09 KB
  Дьюі 18591952 вважають що філософія повинна займатись не проблемами філософів а âлюдськими проблемамиâ тобто цілями та засобами їх вирішення і таким чином повинна бути перетворена в інтересах того що є вигідним для життя людини. Людина повинна діяти у ірраціональному світі та спроби досягнути обєктивної істини є безглуздими.
33079. Філософія життя 13.85 KB
  Найбільшого поширення філософія життя набула в першій чверті XX ст. Представниками філософії життя є Фрідріх Ніцше 18441900 Анрі Бергсон 18591941 Вільгельм Дільтей 18331911 Георг Зіммель 18581918 Освальд Шпенглер 18801936 та ін. Філософія життя розглядає все що існує як форму прояву життя .
33080. Зіґмунд Фройд 15.06 KB
  Як лікарпсихіатр Зіґмунд Фройд 18561939 досліджував причини і методи лікування неврозів психічних розладів для чого й розробив метод психоаналізу. Фройд першим в історії західної філософії обґрунтував учення про те що людська свідомість яка доти вважалася цілісною єдністю що панує над усіма іншими людськими якостями насправді є складним багаторівневим явищем де власне свідомості відводиться далеко не перше місце.Згідно з фройдівською концепцією у структурі особистості виділяються три елементи: Воно неусвідомлена...