3) Законы Вина
Закон смещения Вина
Длина волны, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости обратно
пропорциональнаb
температуреmax T .
b – постоянная |
3 |
b 2,9 10м К |
|
Вина, |
|
Таблица цветности излучения АЧТ
Таблица цветности излучения абсолютно чёрного тела[1]
Температурный интервал в Кельвинах |
Цвет |
до 1000 |
Красный |
1000—1500 |
Оранжевый |
1500—2000 |
Жёлтый |
2000—4000 |
Бледно-жёлтый |
4000—5500 |
Желтовато-белый |
5500—7000 |
Чисто белый |
7000—9000 |
Голубовато-белый |
9000—15000 |
Бело-голубой |
15000—∞ |
Голубой |
Второй закон
Вина
rmax,T b2T 5
b 1, 3 10 5 |
Вт |
|
|
|
|
2 |
м3 К5 |
|
Теории теплового
излучения
1. Классическая теория
Рэлея-Джинса
Рассматривалос ь рав-новесное тепловое излучение в полости на основе термоди- намического
подхода.
Положения теории:
•равновесное тепловое
излучение в полости представляет собой систему
стоячих электромагнитных волн;
•на каждое
электромагнитное
колебание приходится в
среднем энергия < > = kT.
Формула Релея- |
|
||||
Джинса: |
|
2 2 |
|
||
r |
|
2 2 |
|
kT |
|
|
|
||||
,T |
|
c2 |
|
c2 |
|
|
|
|
|
||
“Ультрафиолетовая катастрофа”
При малых длинах волн формула Релея — Джинса дает увеличение
спектральной светимости
до бесконечности2 |
. Также3 |
|
|||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
. |
||
RT 0 |
r ,T d 0 |
|
kTd |
|
|
kT |
0 |
|
|
c2 |
|
3c2 |
|||||||
Согласие с опытом есть
только для длинных
волн.
2. Квантовая гипотеза
Планка
Планк предположил, что электромагнитное излучение испускается и поглощается дискретными порциями энергии — квантами электромагнитного поля (фотонами).
|
|
Энергия |
|
h h |
с |
|
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
кванта: |
|
|
|
||||
|
|
h постоянная |
|
|
|||||
|
|
Планка |
|
34 |
|
|
|||
|
|
|
h 6,625 |
10Дж с |
|
|
|||
|
|
|
Ил |
h |
|
|
|||
h |
|
h |
и |
|
|
||||
|
|
приведенная |
постоянная Пла |
||||||
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||