Обзор
-
Радиация электромагнитный есть практически везде вокруг нас, будь то в виде телекоммуникаций (радио, телевидение, интернет, спутники). А тела при определенных температурах тоже излучают тепловое излучение.
-
Скорость, с которой эти электромагнитные волны e механика распространение в пространстве задается как функция λ ef:
Где v — скорость волны, λ — длина волны, а f — частота колебаний этой волны.
-
Классическая теория имела a несоответствие относящийся к тепловому излучению некоторых тел. Ожидалось, что при повышении температуры тела its частота излучаемой волны также увеличится. То есть как тело нагрелось ele покинул бы спектра света видимый и мы не делаем мы бы получили more посмотри. Тело было бы невидимым! Чего не бывает экспериментально. Эта теоретическая ошибка получила название «Ультрафиолетовая катастрофа».
График показывает зависимость испускаемого излучения (R) с отношением к частоте (ν)
-
Чтобы обойти эту проблему, Макс Планк после 5 лет изучения предмета пришел к выводу, что излучение испускается не непрерывным образом, а дискретными пакетами энергии, вопреки классической теории . Эти маленькие сгустки энергии он называлСколькосила. После нескольких экспериментальных проверок было доказано, что теория Макса Планка способна объяснить тепловое излучение тел, придя к фундаментальной константе в природе, которую он назвал в свою честь. Постоянная Планка.
или приведенная константа:
-
Теория Планка необходима для создания теоретического тела (гипотетического/идеального/совершенного), называемогочерное тело. Очерное телоКаждое тело, когда на него падает излучение, поглощает все излучение на всех длинах волн, а также полностью излучает все излучение. То есть потерь нет na поглощение или излучение.
-
Затем Планк внес поправку в имевшуюся до этого теорию: na физический classical, а закон, описывающий длину нагретых тел, был a Закон Рэлея-Джинса. Затем Планк а вносит коррективы, принимая свою постоянную, и при этом экспериментальные данные соответствуют предложенному им уравнению:
-
Закон Планка учитывает два других важных соотношения, когда речь идет об излучении нагретых тел: закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина: в котором закон Стефана-Больцмана говорит нам о максимальной интенсивности, излучаемой черным телом, а закон смещения Вина говорит нам, что для максимального излучения тела есть длина волны, связанная с определенной температурой, при которой произведение того и другого остается постоянным.
- Закон Стефана-Больцмана -
- Закон смещения Вина -
где постоянная Стефана-Больцмана определяется как: