Лекция. Кіріспе Микрофизика дамуының кезеңдері Бөлшектер арасындағы өзара әсерлесу түрлері Атомдық жүйелердің түрлері және олардың құрамы
жүктеу/скачать 4,76 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Кирхгоф заңына
- Стефан-Больцман заңымен
| д ененің спектрлік жұту қабілеті деп аталады. Дененің сәуле жұтқыштық қабілеті жиілік пен температураның функциясы.
2. Анықтама бойынша a(ω,T) бірден үлкен бола алмайды. Кез келген температура жағдайында денеге түсетін кез келген жиіліктегі сәулені талғамай толық жұтатын дене үшін a(ω,T)=1. Осындай дене қара дене деп аталады. Қара дене табиғатта болмайды. Дегенмен өзінің қасиеттері бойынша қара денеге өте-мөте жақын болатын құрылғыны қолдан жасауға болады. Осындай құрылғы - қара дене моделі-ішкі беті қараға боялған кішкене тесігі бар тұйық қуыс түрінде істеледі (1-сурет). Осындай қуыстың ішіне енген жарық сәулесі қабырғалардан көп қайтара шағылады, осының нәтижесінде сыртқа шығатын сәуле интенсивтігі іс жүзінде нөлге тең болады. Тесік мөлшері қуыс диаметрінің 0,1 бөлігінен кіші болса, онда барлық жиіліктегі түсетін сәуле "толық жұтылады". Жылулық сәуле шығару Кирхгоф заңына бағынады: энергетикалық жарқырау тығыздығының (сәуле шығарғыштық қабілетінің) спектрлік жұтқыштың қабілетіне (сәуле жұтқыштық қабілетіне) қатынасы дене табиғатына тәуелді емес, ол барлық денелер үшін бірдей жиілік пен температураның әмбебап функциясы болып табылады: ‚ (4) мұндағы f(ω,T) - Кирхгофтың әмбебап функциясы, яғни қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығы. 3. Қара дененің шығаратын қосынды (интегралдық) сәулесінің – дененің барлық толқын ұзындықтарында шығаратын жалпы сәулесінің (Rэ энергетикалық жарқыраудың) температураға тәуелділігі Стефан-Больцман заңымен анықталады: , (5) яғни қара дененің энергетикалық жарқырауы оның термодинамикалық температурасының төрт дәрежесіне пропорционал; σ=5,6705·10-8Вт/(м2·К4) - Стефан-Больцман тұрақтысы. Қ ара дененің, температураның үш мәні үшін алынған сәуле шығарғыштық қабілетінің толқын ұзындығына тәуелділігі 2-суретте келтірілген. Бұлардан қара дене спектріндегі энергияның үлестірілуі бірқалыпты емес екендігі көрінеді: тәуелділіктің әрбір қисығында айқын білінетін максимум бар және қара дене жиіліктердің өте кіші және өте үлкен аймақтарында энергия шығармайды деуге болады. Қара дененің энергетикалық жарқырауы температура өскенде қатты өседі. Температура жоғарылағанда сәуле шығару қабілетінің максимумы толқын ұзындықтардың қысқарақ (жиіліктердің үлкенірек) жағына қарай ығысады. Вин заңына сәйкес қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығы максимумына сәйкес келетін λmax толқын ұзындығы дененің термодинамикалық температурасына кері пропорционал болады: λmax=в/Т, (6) мұндағы в=2,8978·10-3м·К - Вин тұрақтысы. жүктеу/скачать 4,76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|