1 билет Кинематика элементтері. Материалдық нүкте және оның орны. Треактория, жол, орын ауыстыру векторы, жылдамдық және үдеу

(19)
2-суретте абсолют қара дененің берілген бір температурада әр түрлі толқын ұзындығына сәйкес энергиясы (өлшеулер нәтижесі) келтірілген. Бұл графиктерден абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілеті оның температурасы көтерілген сайын күшейе түсетінін көреміз. Әрбір қисықтың максимумы температура артқан сайын қысқа толқындар алқабына қарай ығысады. Бұл айтылғандардан температура көтерілгенде дененің жарқырауы күшейеді, сонымен қатар шығарылатын сәуле түсі де өзгеретіндігін қуаттайды. Абсолют қара дененің эксперимент арқылы табылған мына дай екі заңы тағайындалған.

2-сурет

Стефан-Больцман заңы: Абсолют қара дененің толық жарқырауы оның төртінші дәрежеленген абсолют температурасына пропорционал

(20)
мұндағы Вт/м²∙Т⁴ - Стефан – Больцман тұрақтысы.

(21)
Мұндағы - Вин тұрақтысы.

(22)
Бұл тәуелділік тек ұзын толқындар және жоғары температуралар алқабында ғана, тәжірибе мәліметтеріне сәйкес келеді. М.Планк 1900 ж. жарық үздік-үздік белгілі мөлшерде, энергия порциялары-энергия кванттары түрінде шығарылады, энергия кванты жарық тербеліс жилігіне пропорционал болады деп жорыды. Планк осы болжамға сүйеніп және статистикалық физика заңдарын пайдалана отырып, абсолют қара дене сәуле шығарғыштық қабілетінің толқын ұзындығы мен температураға тәуелділігін дұрыс көрсететін формула қортып шығарды, яғни функциясының тәжірибеден мәлім абсолют қара дене сәуле шығару қисығына сай түрін тапты:

(23)
мұндағы h - Планк тұрақтысы.

Жылулық қозғалыс энергиясынан квант энергиясы аз болғандықтан

бұдан
Бұны Планк формуласына апарып қойсақ, Релей-Джинс формуласын аламыз:

(24)
Планк формуласынан Стефан-Больцман заңын да қортып шығаруға болады:

(25)

(26)
мұндағы

себебі
Планк формуласы жылулық сәуле шығарудың негізгі заңы деп аталады. Планктың энергия кванттары жайындағы болжамы тек абсолют қара денелердің сәуле шығару заңдарын түсіндіріп қана қойған жоқ, ол осы күнгі физиканың кванттық теориясының негізін қалады.