
- •Краткие теоретические сведения
- •Законы смещения Вина:
- •1. Длина волны, на которую приходится максимум в спектре излучения черного тела, обратно пропорциональна температуре
- •Закон Рэлея–Джинса. Исходя из представлений статистической физики о равномерном распределении энергии по степеням свободы, Рэлей и Джинс получили формулу:
- •Задание 1 Проверка закона смещения Вина.
- •Задание 2. Расчет энергетической светимости и проверка закона Стефана-Больцмана.
- •Задание 3 Определение излучательной способности в узком спектральном интервале.
- •Задание 4. Сопоставление результатов расчетов по формулам Планка и Рэлея–Джинса.
Задание 4. Сопоставление результатов расчетов по формулам Планка и Рэлея–Джинса.
Проанализируйте
графики распределения спектральной
плотности излучательной способности,
рассчитанные по формулам Планка и
Рэлея–Джинса . Откройте файл Plank1.xmcd
и файл Reley.хmcd
и определите спектральную плотность
излучательной способности для одной и
той же частоты из графиков, построенных
по формулам Планка и Рэлея–Джинса
для исходной температуры Тисх
(колонка 3).
Определите разницу в спектральной
плотности излучательной способности
Проделайте это и для других частот (6-7
значений), результаты занесите в таблицу
5 и постройте график зависимости
от .
Проэкстраполируйте пунктирной линией
график для больших частот.
В формуле k = 1.38*10-23
Таблица 5
Тисх = 4000
№ |
ν, Гц |
r(ν) по Планку |
r(ν) по Рэлею-Джинсу |
Расхождение Δr |
1 |
550 |
1.047*10^-8 |
6.205*10^-4 |
0,00062048953 |
2 |
560 |
9.801*10^-9 |
6.433*10^-4 |
0,00064329020 |
3 |
570 |
9.166*10^-9 |
6.664*10^-4 |
0,00066639083 |
4 |
580 |
8.563*10^-9 |
6.9*10^-4 |
0,00068999144 |
5 |
590 |
7.994*10^-9 |
7.14*10^-4 |
0,00071399201 |
6 |
600 |
7.456*10^-9 |
7.384*10^-4 |
0,00073839254 |
Контрольные вопросы
Сформулируйте законы теплового излучения черного тела.
Как из графиков определить энергетическую светимость черного тела?
Почему отличаются максимумы кривых распределения энергии в координатах и на графиках?
Законы теплового излучения до работ Планка были получены теоретически или установлены экспериментально?
Из формулы Планка выведите закон Рэлея-Джинса.
Почему расхождение результатов расчета по формулам Планка и Рэлея–Джинса получило в истории физики название «ультрафиолетовая катастрофа»?