3. Винн заңы.

Неміс физигі Винн абсолют қара дененің сәулелену қабілетінің максимумы сәйкес келетін жиіліктің температураға тәуелділігін тағайындайды:

Абсолют қара дененің энергетикалық жарқырауының спектпрлік тығыздығының максимумына сәйкес келетін жиілік дененің абсолют температурасына тура пропорционал. Әдетте, Винн заңын жиілік емес, толқын ұзындығы арқылы мына түрде жазады:

мұндағы b=2,9*10^-3 м•К — Винн тұрақтысы деп аталады.

Абсолют қара дененің сәулеленуінің спектрлік заңдылықтарын алғаш рет теориялық түрде дұрыс негіздеген Макс Планк. Ол үшін оған кванттық гипотезаны енгізуге тура келді. Бұл классикалық физикаға мүлде жат тұжырымдама еді. Классикалық физикада кез келген жүйенің энергиясы үздіксіз өзгереді. Ал Планктің кванттық гипотезасы бойынша энергия "үлестермен", дискретті түрде ғана шығарылады. Энергия "үлесін" квант деп атайды. Әр кванттың энергиясы жиілікке пропорционал:

мұндағы һ = 6,626 10³⁴Дж*с — Планк тұрақтысы деп аталатын фундаментал (жарық жылдамдығы, элементар заряд секілді) тұрақты шама.

38.Электромагниттік толқындарды фотондар ағыны ретінде сипатта.

Атомның жарық квантын фотонды шығару процесін түсіндіретін болсақ:

1. Қалыпты күйдегі атом, яғни атомның ядросы және ядроны айналып қайсыбір орбитамен қозғалып жүрген электрон.

2. Қозған күйдегі атом яғни қандай да бір жолмен қосымша энергия алған электрон ядродан алысырақ орналасқан орбитаға өтеді. Әрі кванттық заңдармен қатал шектелген рұқсат етілген бірқатар ғана орбиталар болады. Атомдағы электрон осы орбиталардың бойымен ғана қозғала алады. Басқаша айтқанда оның энергиясы кез келген мәнде бола алмайды, тек осы рұқсат етілген орбита бойымен ғана қозғала алады.

3. Атом қозған күйден қалыпты (негізгі) күйге өткенде электрон орбиталарға cәйкес келетін энергиялардың айырымы тең болатын энергияны жоғалтады. Басқаша айтқанда, атом қүйге өткенде энергиясы бар фотон шығарады (немесе бірнеше фотон шығарады, бұл атомның қозу дәрежесіне тәуелді болады)

Сонымен, корпускулалық немесе кваннтық тұрғыдан алғанда жарық дегеніміз фотондар ағыны. Олар жарық энергиясының және импулсінің элементар үлесін (квантын) тасымалдаушылар болып табылады (атом мен молекуланың зат үлесін тасымалдаушылар болып табылатындығы секілді).

Жарық энергиясының кванты -шығырылған (жұтылатын) энергияның ең кіші үлесі- Планк қатынасымен анықталады:

Е=һv

һ=6.62*10^-34 Дж*с –Планк тұрақтысы

v- шығарылатын жарықтың жиілігі

Шығаратын фотондарының саны денедегі қоздырылған атомдардың санымен анықталады. Сәулелену спектрі (дененің шығаратын жиіліктерінің жиынтығы):

1. Сәуле шығаратын денені түзетін затпен

2. Атомның қандай орбитасында электронның қозатындығымен анықталады

Фотонның импульсі

Жиілігі v болатын толқынның аып өтетін Ф жарық ағыны фотондардың толық санымен анықталады:

Ф=Nһv

Мұндағы N бірлік уақытта жарықталынатын бетке келіп түсетін энергиясы һv-ге тең фотондардың саны.

Егер жарық көзі мен сәулеленетін дененің арасында затпен толтырылған (газбен, сұйықтықпен) орта болса, онда көзден алыстаған кезде жарықтың әлсіреуі фотондар ағынының шашыраңқы болуы есебінен ғана емес, олардың заттың бөлшектерімен (атомдарымен, молекулаларымен және т.б.) өзара әрекеттесуінен де болады.