مراجعة
-
الإشعاع الكهرومغناطيسي عمليًا في كل مكان حولنا ، سواء في شكل اتصالات (راديو ، تلفزيون ، إنترنت ، أقمار صناعية). والأجسام عند درجات حرارة معينة تنبعث منها أيضًا إشعاعات حرارية.
-
السرعة التي بها هذه الموجات الكهرومغناطيسية e علم الميكانيكا يتم إعطاء الانتشار عبر الفضاء كدالة لـ λ ef:
حيث v هي سرعة الموجة ، و هي الطول الموجي و f التردد الذي تتأرجح عنده هذه الموجة .
-
كان للنظرية الكلاسيكية a تناقض r المرتبطة بالإشعاع الحراري من بعض الأجسام. كان من المتوقع أنه مع زيادة درجة حرارة الجسم ، فإن its تردد الموجة المشعة سيزيد أيضًا. وهذا يعني أن الجسم أصبح أكثر سخونة ele سوف يغادر من طيف الضوء مرئي ونحن لا سوف نحصل عليه more انظر إليه. سيكون الجسد غير مرئي! وهو ما لا يحدث تجريبيا. هذا الخطأ النظري كان يسمى "فوق البنفسجي كارثة" ._ cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_
Graph يُظهر علاقة الإشعاع المنبعث (R) مع relation (cf58d_relation)
-
للتغلب على هذه المشكلة ، توصل ماكس بلانك بعد 5 سنوات من دراسة الموضوع إلى استنتاج مفاده أن الإشعاع لم ينبعث بشكل مستمر ، ولكن في حزم منفصلة من الطاقة ، خلافًا للنظرية الكلاسيكية . هذه الحزم الصغيرة من الطاقة دعاهاكم الثمنقوة. بعد عدة اختبارات تجريبية ، ثبت أن نظرية ماكس بلانك كانت قادرة على تفسير الإشعاع الحراري للأجسام ، ووصلت إلى ثابت أساسي في الطبيعة سماه تكريما له. ثابت بلانك
أو الثابت المخفض:
-
تحتاج نظرية بلانك لإنشاء جسم نظري (افتراضي / مثالي / مثالي) يسمىالجسم الأسود. االجسم الأسودهو كل جسم ، عند تعرضه للإشعاع ، فإنه يمتص كل الإشعاع في جميع الأطوال الموجية ويصدر أيضًا كل الإشعاع بشكل مثالي. بمعنى آخر لا توجد خسائر na استيعاب or انبعاث الإشعاع.
-
ثم أجرى بلانك تصحيحًا للنظرية التي كانت قائمة حتى ذلك الحين na بدني classical ، والقانون الذي يصف طول الأجسام المسخنة هو a قانون رايلي جينز. ثم يقوم بلانك أ بإجراء التعديلات باعتماد ثابته وبهذا تتطابق البيانات التجريبية مع المعادلة التي اقترحها:
-
يحترم قانون بلانك علاقتين مهمتين أخريين عندما يتعلق الأمر بالإشعاع من الأجسام الساخنة: قانون ستيفان بولتزمان وقانون الإزاحة الخاص بفين: حيث يخبرنا قانون ستيفان بولتزمان بالحد الأقصى للشدة التي يشعها الجسم الأسود ويخبرنا قانون الإزاحة الخاص بفين أنه لأقصى حد. الانبعاث من الجسم هناك طول موجي مرتبط بدرجة حرارة معينة ، حيث يظل ناتج كلاهما ثابتًا.
- قانون ستيفان بولتزمان
- قانون النزوح في فيينا
حيث يتم إعطاء ثابت Stefan-Boltzmann بواسطة: