1 визначення



Дата конвертації25.12.2016
Розмір445 b.


1 ВИЗНАЧЕННЯ

  • 1 ВИЗНАЧЕННЯ

  • 2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

  • 2.1 Потік енергії

  • 2.2 Спектральна випромінювальна здатність

  • 2.3 Енергетична світність

  • 2.4 Спектральна поглинальна здатність

  • 2.5 Коефіцієнт чорноти

  • 3 АБСОЛЮТНО ЧОРНЕ ТІЛО (ЧОРНЕ ТІЛО)

  • 3.1 Сіре тіло

  • 4 ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕПЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ – ЗАКОН КІРХГОФА


5 ДРУГИЙ ЗАКОН ТЕПЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ – ЗАКОН СТЕФАНА – БОЛЬЦМАНА



1 ВИЗНАЧЕННЯ

  • Теплове випромінювання – це електромагнітне випромінювання із суцільним спектром, яке виникає за рахунок внутрішньої енергії випромінюючого тіла.

  • Теплове випромінювання залежить тільки від температури та оптичних властивостей тіла.

  • Розподіл енергії випромінювання тіла по спектру залежить від температури тіла.

  • Будь-яке тіло, температура якого вища за абсолютний нуль дає теплове випромінювання.











2.5 Інтегральна поглинальна здатність (коефіцієнт чорноти) тіла

  • 2.5 Інтегральна поглинальна здатність (коефіцієнт чорноти) тіла



3 АБСОЛЮТНО ЧОРНЕ ТІЛО (АЧТ)

  • це тіло, яке повністю поглинає падаючий на нього потік променистої енергії на всіх довжинах хвиль. Для будь-кого абсолютно чорного тіла аТ=1.

  • Абсолютно чорні тіла не тільки повністю поглинають зовнішній потік енергії, але й самі випромінюють певний потік енергії



Модель АЧТ



3.1 СІРЕ ТІЛО

  • Будь-яке реальне тіло поглинає випромінювання різних частот по різному залежно від його температури.

  • Тіло, поглинальна здатність якого менша за одиницю і однакова на всьому діапазоні частот, називають сірим тілом.





Близькими до випромінювання абсолютно чорного тіла є муфельні печі, які спочатку поглинають енергію, а потім віддають її.

  • Близькими до випромінювання абсолютно чорного тіла є муфельні печі, які спочатку поглинають енергію, а потім віддають її.

  • Сонце і зірки є тілами надзвичайно близькими до абсолютно чорного тіла за випромінюванням.

  • Закони теплового випромінювання встановлені для рівноважного випромінювання для абсолютно чорного або для сірого тіл.





4 ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕПЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ – ЗАКОН КІРХГОФА

  • ЗАКОН КІРХГОФА: для рівноважних станів тіл для будь-яких довжин хвиль і температур відношення випромінювальної здатності до поглинальної здатності не залежить від матеріалу тіла і є функцією тільки температури та частоти





5 Другий закон теплового випромінювання – ЗАКОН СТЕФАНА – БОЛЬЦМАНА

  • 5.1 Енергетична світність АЧТ пропорційна четвертому ступеню абсолютної температури:

  • - стала Стефана – Больцмана.



5.2 Закон Стефана – Больцмана для сірого тіла













6 Третій закон теплового випромінюванняЗАКОН ЗМІЩЕННЯ ВІНА

  • Закон зміщення Віна: (1893 р.) довжина хвилі, що відповідає максимальній випромінювальній здатності абсолютно чорного тіла при заданій температурі обернено пропорційна температурі тіла





















7 Формула Релея – Джинса

  • 1900 р. Релей (пізніше Джинс) отримали всю криву спектрального розподілу випромінювання чорного тіла r(λ, T) виходячи з теореми про рівномірний розподіл енергії за ступенями вільності в стані термодинамічної рівноваги



7.1 “Ультрафіолетова катастрофа" П.С.Эренфест



Аналіз кривої Релея – Джинса та експериментальної

  • 1 Узгоджується з експериментом лише в області довгих хвиль;

  • 2 Випромінювальна здатність чорного тіла стає нескінченною

  • рівновага можлива лише при абсолютному нулю.



CTPETT, Дж. У., лорд Релей

  • Англійський фізик. Вивчав акустику та оптику, отримав закон розсіювання світла Релея. Серед проведених їм досліджень ми зустрічаємо експериментальні й теоретичні роботи з оптичних приладів, у результаті яких уперше була визначена роздільна здатність дифракційної решітки, а також був зроблений фундаментальний аналіз оптичних властивостей спектроскопів

  • Після смерті Максвела став директором Кавендішської лабораторій, працював над новою системою одиниць, увів для студентів лабораторні роботи з фізики.

  • Відкрив інертний газ аргон.



ДЖИНС Джеймс Хопвуд

  • Англійський фізик і астрофізик. Основні праці з кінетичної теорії газів, теорії теплового випромінювання; фігур рівноваги обертових рідких тіл, будови та еволюції Всесвіту.

  • Серед основних праць Джинса – Динамічна теорія газів (1904); Проблеми космогонії та зоряної еволюції (1919); Астрономія та космогонія (1928). Починаючи з 1928 Джинс зайнявся популяризацією науки. Його найбільш відомі науково-популярні книги – Загадковий Всесвіт , у якій він робить висновок, що Бог – чистий математик; Зірки і їхні долі , Еос, або Космогонія в широкому змісті. Пізніше він звернувся до філософії й написав книги Нові підстави науки та Фізика і філософія.





8 ФОРМУЛА ПЛАНКА

  • Планк припустив, що світло випромінюється порціями – квантами.

  • 8.1 Енергія кванта світла

  • h = 6,626·10–34 Дж·с - стала Планка. Стала Планка – це універсальна константа, яка відіграє у квантовій механіці величезну роль





8.2 Висновки з формули Планка

  • 1 Дає кінцеве значення енергії випромінювання абсолютно чорного тіла у всьому діапазоні частот – закон Стефана - Больцмана



8.2 Висновки з формули Планка

  • 2 Для малих частот співпадає з формулою Релея – Джинса

  • 3 Для великих частот описує випромінювання в області високих частот. Тобто, ультрафіолетова катастрофа ліквідована!








База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка