Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

закон Vіna

Spectral gustina energetichnoї svіtnostі абсолютно Chornogo tіla

Стефан-Болцман

Моделът е абсолютно Chornogo tіla. закон Kіrhgofa

Характеристики топлинна vipromіnyuvannya

Lektsіya №14 топлинна vipromіnyuvannya

ü Удобства топлинна vipromіnyuvannya

Vipromіnyuvane Jerel Svitlo Неше го Pevnyi energіyu іz. В zalezhnostі ОД на zvіdki cherpaєtsya energіya, як popovnyuє Первин склад rozrіznyayut rіznі svіtіnnya типи. Іsnuyut rіznomanіtnі типи vipromіnyuvannya в yakih да tіla Scho svіtit, pіdvoditsya Pevnyi форма energії, КОТРА nadalі peretvoryuєtsya в elektromagnіtne vipromіnyuvannya: napriklad, elektrolyumіnіstsentsіya, hemіlyumіnestsentsіya, tribolyumіnestsentsіya, toscho. Ale takі svіtіnnya (lyumіnestsentsії) не Je rіvnovazhnim на vіdmіnu ОД като заглавието на топлинна svіtіnnya.

Дали температура як tіlo yakogo vіdmіnna ОД абсолютната нула, vipromіnyuє energіyu в viglyadі elektromagnіtnih Hvilya. Otzhe в такива умове Первин склад energії tіla popovnyuєtsya за Yogo rakhunok nagrіvannya. Tacke vipromіnyuvannya nazivayut топлинна, АВО Nintendo, аз vono zaymaє Особено Местоположение Середа rіznih vidіv svіtіnnya fіzichnih Тил. Zauvazhimo Scho топлинна vipromіnyuvannya - TSE єdiny тип rіvnovazhny vipromіnyuvannya, як Mauger perebuvati в termodinamіchnіy rіvnovazі Zi svoїm Jerel. Dosvіd pokazuє Scho nagrіtі да rіznih температури tіla, Yakscho їh rozmіstiti в zamknenіy porozhninі ите іdealno vіdbivayuchimi elektromagnіtnі hvilі stіnkami, з час obov'yazkovo идва ще rіvnovagi където парите ли смрад otrimuyut odnakovі температура. Стан rіvnovagi vstanovlyuєtsya navіt todі, ако pomіzh tіlami в porozhninі Absent kontaktіv аз іsnuє Povny вакуум otzhe, смрад оформяне може лишаване obmіnyuvatisya energієyu Шляков vipromіnyuvannya че poglinannya elektromagnіtnoї energії.

Nagrіte tіlo vipromіnyuє energіyu vsіh честоти на: OD nulovoї да bezkіnechnoї ( ), Ale, zrozumіlo, Scho на честота кожен neodnakovo іntensivno іntervalі tsogo dіapazonu. За да се характеризира іntegralnoї vipromіnyuvalnoї zdatnostі nagrіtih Тил vikoristovuyut ponyattya energetichnoї svіtnіst ( ). Energetichnoyu svіtnіstyu nazivayut energіyu, як vipromіnyuє на единица час ч odinitsі poverhnі nagrіte tіlo в usomu dіapazonі честота:

(1)

Іndeks "Т" в simvolі energetichnoї svіtnostі pіdkreslyuє Scho zmіnyuєtsya и температура. Zgіdno S формула (1) vimіryuєtsya в J / SM = 2 W / m 2. Otzhe energetichnu svіtnіst mozhna viznachati аз як potuzhnіst, Cauterets nagrіte tіlo vipromіnyuє ите odinitsі poverhnі. Energetichna svіtnіst Je іntegralnoyu характеристики Process svіtіnnya nagrіtogo tіla, бо спечели harakterizuє vipromіnyuvannya на vsіh честоти в dіapazonі ,



Podіlimo целия честотен dіapazon на rіvnі іntervali - , В кожен такава честота іntervalі (OD за ) Vipromіnyuєtsya deyaka chastka іntegralnoї svіtnostі ( ), Як Да rіznoyu за rіznih іntervalіv. Vvedemo ponyattya spektralnoї gustini energetichnoї svіtnostі, як vіdnoshennya количества на стойността на честотата на іntervalu:

(2)

Хостинг Проект "Spectral gustina energetichnoї svіtnostі" E Nadto Dovgy. Том її chastіshe nazivayut vipromіnyuvalnoyu zdatnіstyu nagrіtogo tіla. Tsya количество от vіdmіnu ОД energetichnoї svіtnostі, Je vzhe diferentsіalnoyu характеристики vipromіnyuvannya процеси, да Scho harakterizuє vipromіnyuvanu potuzhnіst іntervalі на определени честоти. H (2) viplivaє Scho energetichna svіtnіst dіysno Je іntegralom:

(3)

ü Моделът е абсолютно Chornogo tіla. Закон Kіrhgofa.

Rozglyanemo energіyu vipromіnyuvannya, як Даже в rіvnovazі іz svoїm Jerel. Zrozumіlo, Scho виновен poglinatisya rіvno stіlki energії Е, skіlki ия vipromіnyuєtsya. pripustimo Scho - Іntensivnіst vipromіnyuvannya поток Scho padaє на tіlo. Todі ги пусна - Vіdpovіdno іntensivnostі vipromіnyuvannya як poglinute tіlom, проведена krіz tіlo, vіdbivaєtsya tіlom. Zrozumіlo Scho

(4)

Abo, іnakshe:

(5)

ОД де zalezhnі честота сега тази температура koefіtsієnti - Трудят vіdpovіdno заглавия koefіtsієntіv poglinannya, честотна лента е vіdbittya.

Pripustimo, Scho за deyakogo tіla:

(6)

дали yakih при температури, които по това дали yakih честоти. W rіvnyannya (5), която (6) negayno viplivaє, Scho за такива tіla vіdsutnі честотна лента, която vіdbittya - vono poglinaє всички promіnnya, як на Демба padaє. Tacke tіlo Имаш заглавия абсолютно Chornogo tіla (АББ).

Modell черното Je затворен porozhnina, stіnki yakoї труд температура стомана T, температура QIU на Got ия vipromіnyuvannya Scho Да vseredinі. Обитатели sposterіgati ТСЕ vipromіnyuvannya, potrіbno zrobiti nevelichky otvіr в stіntsі. Zovnіshnє vipromіnyuvannya Scho padaє на otvіr не vіdbivaєtsya и проведе vseredine (povnіstyu poglinaєtsya). Oskіlki абсолютно poglinayuchu повърхност nazivaєmo Чорни, втората vipromіnyuvannya Scho vihodit чрез otvіr, nazivayut "Nintendo" (Фигура 1).

И срещу navіt "абсолютно Nintendo tіlo" виновен vipromіnyuvati energіyu, Yakscho Yogo vіdmіnna температура ОД на абсолютната нула. Pomіzh vipromіnyuvalnoyu zdatnіstyu tіla че Yogo koefіtsієntom poglinannya іsnuє Pevnyi телефон рецепция, Yaky sformulyuvav Kіrhgof в svoєmu zakonі. Закон Kіrhgofa stverdzhuє Scho "vіdnoshennya vipromіnyuvalnoї zdatnostі dovіlnogo tіla до Своге koefіtsієntu poglinannya Je odnakovoyu, unіversalnoyu funktsієyu честота сега тази температура vsіh Тил, включване и абсолютно Nintendo за yakogo ". Тично математически oznachaє Цзе, Scho дали yakogo tіla:

(7)

де PID E rozumієmo vipromіnyuvalnu zdatnіst абсолютно Chornogo tіla.

Закон Kіrhgofa dozvolyaє vivchati лишаване vipromіnyuvalnu zdatnіst за Nintendo Тил абсолютно, и за dovіlnih не Nintendo Тил analogіchnu характеристики могат лесно да разберат ПР (7), znayuchi лишаване koefіtsієnt poglinannya като tіla. Ostannіy еднозначно Legshei viznachiti, nіzh vipromіnyuvalnu zdatnіst tіla.

ü Стефан-Болцман закон.

Zіbranu ите usіh честота Povny gustinu energії mozhna zapisati, както следва:

(8)

де формула pіdіntegralna funktsіya nazivaєtsya Планк имам viglyad

(9)

Rozmіrnіst funktsії (9) - Цзе спектрален gustina vipromіnyuvannya на абсолютно черно тяло.

Ob'єdnuyuchi rіvnyannya (8) и (9), maєmo

(10)

Когато obchislennі іntegralu (10) vikoristano zamіni SSMSC dozvolyayut zapisati іntegral (10) в viglyadі де - Je табличен іntegral.

Формула (10) daє Povny energіyu поле на odinitsyu ob'єmu.

Znaydemo energіyu Scho vipromіnyuєtsya за 1 час с 1 м 2 poverhnі ABB - energetichnu svіtnіst. Вон pov'yazana ите gustinoyu energії простя spіvvіdnoshennyam. В vipadku ploskoї hvilі (tobto ако energіya проведени в един napryamі) energії gustina поток mozhna zapisati як dobutok gustini energії аз shvidkostі hvilі: , Чрез кожата vseredinі porozhnini точка (фигура 1), за да премине neskіnchenna Количество Hvilya, SSMSC rіvnomіrno rozpodіlenі в бразди tіlesnogo Кута 4P. Potіk energії takozh rіvnomіrno rozpodіleny в tsomu tіlesnomu kutі. Otzhe имат бразди tіlesnogo Кута Бюд rozpovsyudzhuvatisya potіk energії, gustina yakogo dorіvnyuvatime:

(11)

Vіzmemo на poverhnі porozhnini yelement ploschini (Фигура 2). Tsey yelement posilaє в бразди tіlesnogo Кута napryamku в Scho utvoryuє ите normallyu кът potіk energії

(12)

Според vsіh napryamkah в бразди tіlesnogo Кута 2p yelement posilaє potіk energії

(13)

Заедно ите бележка potіk dorіvnyuє поток Yaky vipromіnyuyut абсолютно chornі stіnki tobto

(14)

де - Става Стефан-Болцман.

Друг Chastina (14) vіdobrazhaє математически Стефан-Болцман закон: energetichna svіtnіst абсолютно Chornogo tіla директно proportsіyna Yogo absolyutnіy temperaturі в четвъртия етап.

ü Spectral gustina energetichnoї svіtnostі на абсолютно черно тяло.

Mіrkuvannya analogіchnі vische rozglyanutim dozvolyayut лесно Spectral otrimati gustinu energetichnoї svіtnostі за честота мащаб ABB:

(15)

- Harakterizuє poverhnevy спектрален rozpodіl energії vipromіnyuvannya на абсолютно черно тяло.

Обитатели otrimati спектрални gustinu energetichnoї svіtnostі абсолютно черно тяло за мащаб dovzhin Hvilya vikoristaєmo spіvvіdnoshennya следното:

(16)

Krіm на prigadaєmo mіzh Телефон рецепция честоти, които dovzhinoyu hvilі

(17)

Знакът "-" в formulі (17) svіdchit за тези Scho и ако един стойности (L ABO w) zrostaє, іnsha - navpaki zmenshuєtsya. За да изчистите rozrahunkіv знак "-" Не може да се vrahovuvati. Otzhe, а urahuvannyam (17) rіvnyannya (16) може да бъде пренаписана в viglyadі:

(18)

В ostannіy viraz (18) pіdstavlyaєmo yavny viglyad funktsії (15), при tsomu zapisuyuchi честота чрез dovzhinu hvilі. В rezultatі за spektralnoї gustini energetichnoї svіtnostі абсолютно черно тяло за мащаб dovzhin Hvilya maєmo:

(19)

- Harakterizuє ob'єmny спектрален rozpodіl potuzhnostі vipromіnyuvannya на абсолютно черно тяло.

Viglyad funktsіy rozpodіlu spektralnoї gustini energetichnoї svіtnostі на абсолютно черно тяло, подадена на фигура 3. Yakscho zrostaє температура, кривата rozpodіlu staє bіlsh GOSTR и pіk максимална zsuvaєtsya да bіlshih честоти (по-малко от АВО dovzhin Hvilya.

Slіd zauvazhiti Scho формула (15, 19), така че самостоятелно як аз (9) формула zvichayno nazivayut на Планк.

ü Закона Vіna.

Znaydemo максимална funktsії (19) за pevnіy temperaturі T. За tsogo vіzmemo pohіdnu

(20)

Когато tsomu vikoristano добър vіdomі формула: ; ; ,

Privіvshi rіvnyannya (20), за да spіlnogo znamennika че prirіvnyuyuchi Yogo до нула otrimaєmo

(21)

Zrobimo zamіnu , Todі остатъчна rіvnyannya (21) може да има следната perepisati компактен viglyadі

(22)

Grafіchny rozv'yazok (Фигура 4) rіvnyannya (22) daє takі korenі: , Purshia korіn trivіalny даже аз rozglyadati изисква друго. Otzhe maєmo де - Dovzhina hvilі на як pripadaє funktsії максимум (19). Остатъчен може zapisati

(23)

де - Станах Vіna.

Формула (23) - Право Vіna: dovzhina hvilі на як максимална pripadaє spektralnoї gustini energetichnoї svіtnostі черното Auburn proportsіyna absolyutnіy temperaturі.

Yakscho прекарват analogіchnі operatsії за funktsії , Можете да otrimati rіvnyannya

(24)

тук , Korenі tsogo rіvnyannya: , Todі maєmo Inshyj записи закон Vіna

(25)

де - Takozh Got заглавия станаха Vіna.

Provedemo rozrahunki за Sontsya (T = 5800 K) dovzhini hvilі аз честота при SSMSC pripadaє максимална vіdpovіdnoї funktsії spektralnoї gustini energetichnoї svіtnostі.

За да мащабирате dovzhin Hvilya maєmo:

(26)

Це област на видимия спектър.

За честота мащаб maєmo:

(27)

област Цзе іnfrachervonogo спектър.

(28)

(29)

Analіz danih (26-29) dozvolyaє zrobiti vazhlivy visnovok за тези Scho максимална спектрална funktsіy Gustin energetichnoї svіtnostі (15.19) за везните не rіznimi spіvpadayut. Максимална funktsії Планк мащаб за dovzhin Hvilya zsunuto в bіk Mensch dovzhin Hvilya (bіlshih честота) в porіvnyannі ите funktsієyu Планк мащаб за честота (Фигура 5). vipromіnyuvannya депозити спектралните криви OD VIBOR spektralnoї мащаб. Според sutі у координати на Quality spektralnoї mozhlivo Pay дали як стойност, як еднозначно pov'yazana ите dovzhinoyu hvilі. Slіd pіdkresliti Scho VIBOR spektralnoї мащаб максимално spektralnoї krivoї rozpodіlu могат да се цитират при дали як област на спектъра.

Tsey visnovok Mauger як spriymatisya парадокс ейл nіchogo nezvichaynogo в nomu тъпо. Spectral gustina energetichnoї svіtnostі Je лишаване dopomіzhna количество от як treba mnozhiti vіdrіzok на spektralnіy shkalі, обитатели otrimati potіk energії. Позиция на максимума spektralnoї krivoї vipromіnyuvannya самата fіzichnogo стойности не се качил на vіdmіnu ОД spektralnoї krivoї poglinannya ABO spektralnoї krivoї chutlivostі priymacha.

Препоръчителна литература:

1. Bushok GF, Венгер Є.F. fіziki Course, v.2. - К: Lybid 2001..

2. Kucheruk І.M., Dushchenko VP Zagalna fіzika. Оптика. Quantum fіziki. - К: Vischashkola 1991..

3. Savelyev IV Курс по обща физика, том 3 - M:. Наука, 1989.

4. GA Зисман, Тодес OM Курс по обща физика, том 3 - M:. Наука, 1987.

5. Начални физика, v.3, вибрации и вълни. Оптика. Атомна и ядрена физика. - M: Наука, 1985..

6. Trofimova TI Оптика и атомна физика. - M:. По-висока. седм., 1999.

7. Ландсберг GS Zagalny разбира fіziki, v.3, оптика. - От: Rad. School 1961.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| закон Vіna

; Дата: 13.07.2015; ; Прегледи: 356; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:





ailback.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.102.9.24
Page генерирана за: 0.055 сек.