12- §. Elektromagnit induksiya hádiysesi. Faradey tájiriybeleri

13- §. Jıllılıq nurlanıwı. Absolyut qara deneniń nurlanıw nızamları

13.1. Íssılıq nurlanıwı hám Kirxgof nızamı;

13.2. Teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwınıń spektral qısıqlıǵı. Teń salmaqlılıqlı jıllılıq nurlanıwı termodinamikası;

13.3. Absolyut qara deneniń nurlanıw nızamları;

13.4. Plank gipotezasi. Plank formulası;

13.5. Íssılıq nurlanıw nızamlarınıń isletiliwi.

1. Jıllılıq nurlanıwı: Elektromagnit nurlanıwǵa elektr zaryadlarınıń, atap aytqanda, element atom hám molekulaları quramına kiretuǵın zaryadlardıń shayqalıwı sebep boladı. Mısalı, molekulalar hám atomlarning tebranma hám aylanba háreketi infraqızıl nurlardı, atomda elektronlardıń arnawlı bir kóshisleri kórinetuǵın hám infraqızıl nurlanıwdı, erkin elektronlardıń tormozlanıwı bolsa rentgen nurlanıwın payda etedi.

13.1-súwret.

Tábiyatda elektromagnit nurlanıwdıń eń keń tarqalǵan túri jıllılıq nurlanıwı bolıp, ol elementtıń atomlari hám molekulalarınıń jıllılıq háreket energiyası, yaǵnıy elementtıń ishki energiyası esabına payda boladı hám nurlanayotgan deneniń suwıwına alıp keledi. Íssılıqtıń nurlanıwında energiya bólistiriwi temperaturaǵa baylanıslı : tómen temperaturada jıllılıq nurlanıwı, tiykarınan, infraqızıl nurlanıwdan, joqarı temperaturalarda kórinetuǵın hám ul'trabinafsha nurlanıwdan ibarat boladı.

Jıllılıq nurlanıwınıń xarakterli ózgesheligi keń úzliksiz spektr bolıp tabıladı. Buǵan 13. 1-suwretde kórsetilgen tájiriybeni mısal jol menende keltiriw múmkin. Bul sxemada termopara járdeminde, onı eksperimentator oq jay polosa boyınsha kóshiredi hám strelkalı pribor járdeminde spektr boyınsha nurlanıw energiyasınıń bólistiriliwin ólshew múmkin. Kózge kórinetuǵın spektrning bóleginde nurlanıw intensivligi jaqtılıq tolqını uzınlıǵı asqanda monoton túrde ósedi, ayqulaq nurlanıw intensivliginiń maksimumi spektrning infraqızıl bólegine tuwrı keledi.

Ólshewler nátiyjesin nurlanıw intensivliginiń tolqın uzınlıǵına yamasa jaqtılıq jiyliksına baylanıslılıǵı túrde kórsetiw múmkin. Tájiriybeler sonı kórsetedi temperatura artpaqtası menen intensivlik maksimumi da salıstırǵanda asıp baradı.

Hár qanday dene óz nurlanıwı menen birge átirap daǵı deneler shıǵarap atırǵan nur energiyasınıń bir bólegin utadı. Bul process nur jutıw dep ataladı. Qandayda bir maydan arqalı ótip atırǵan aǵım dep waqıt birligi ishinde sol sırtdan ótip atırǵan nurlanıw energiyası túsiniledi:

(13.1)

Nurlanıw aǵımı qandayda bir plastinkaǵa túsip atırǵan bolsa, bul aǵıstıń bir bólegi qaytadı ( ), bólekan denenińda jutıladı ( ), qalǵan bólegi deneden ótedi ( ), yaǵnıy

. (13. 2)

Bul jerde - deneniń nur qaytarıw qábileti; - deneniń nur jutıw qábileti; - deneniń nur ótkeriw qábileti dep belgilep alsaq, ol halda bul belgilerden paydalanıp (13. 2) ni tómendegishe jazamız:

(13. 3)

Salıstırǵanda qalıńlaw bolǵan deneler ushın t=0, ol halda (13. 3) tómendegi kórinisti aladı : (13. 4)

Tájiriybelerdiń kórsetiwishe hám dıń bahaları tolqın uzınlıǵı hám absolyut temperature lardıń funksiyası bolıp tabıladı: (13. 5)

Ulıwma, hám lardıń mánisleri 0 den 1 ge shekem ózgeredi,

1) =1, =0 bolsa, dene tárepinen nur tolıq qaytarıladı (bunda dene absolyut aq dene dep ataladı);

2) =0, =1 dene tárepinen nur tolıq jutıladı (bunda dene absolyut qara dene dep ataladı ).

Tábiyatda absolyut aq dene da, absolyut qara dene da bolmaydı.

13.2-súwret

Hár qanday dene túsip atırǵan nurlanıwdıń bir bólegin yutsa, qalǵan bólegin qaytaradı. Ayırmashılıǵı sonda, birpara deneler kóbirek bólegin yutib ozrog'ini qaytarsa, basqa deneler kerisinshe kóplegenin qaytarıp, ozrog'ini utadı. Mısalı, qorakuya ushın tolqın uzınlıǵı =0,40  0,75 mkm bolǵan tarawda =0,99. Lekin ol infraqızıl nurlardı kemrek jutadı.

Nur jutıw qábileti hámme tolqın uzınlıqları ushın birdey hám birdan kishi bolǵan dene kúlreń dene dep ataladı.

(13. 6 )

Ádetde, óziniń qásiyetleri menen absolyut qara deneden kem parıq etetuǵın Mixelson usınıs etken modelden paydalanıladı (13. 2-súwret). Bunday model' júdá kishi tesigi bolǵan tuyıq gewek ıdıstan ibarat. Qálegen tolqın uzınlıqtaǵı nur tesik arqalı gewekke kirip qolgach, onıń ishki diywalınan kóp ret qaytıp, nur energiyasınıń bir bólegi jutıladı, nátiyjede nur energiyasınıń júdá kishi úlesigina gewekten qaytıp shıǵıwı múmkin. Sol sebepli bunday modeldiń nur jutıw qábileti 1 ge júdá jaqın boladı.

13.3-súwret.

Bul modelde nur qaytarıw hám nur jutıw qábiletinen tısqarı temperatura daǵı deneniń birlik sırtınan birlik waqıtta nurlanayotgan elektromagnit tolqınlardıń energiyasın ańlatatuǵın shama temperatura daǵı deneniń nur shıǵarıw qábileti yamasa energetikalıq jaqtılıǵı ( arqalı belgilenedi hám Vt/m² (J/m²s) menen olshenedi) degen túsinik kiritiledi. Bunnan tısqarı, tolqın uzınlıqlı, temperaturadaǵı dene nur shıǵarıw qábileti den paydalanıladı. «Absolyut qara dene» nur shıǵarıw qábileti menen belgilenedi. «Absolyut qara deneniń» terminin birinshi ret 1862 jılda Gustav Kirxgof pánge kirgizgen. Hámme jiyliklar hám temperaturalar ushın nur jutıw qábileti birge teń bolǵan denege absolyut qara dene dep ataladı.

Nemis fizigi G. R. Kirxgof sonday nızamdı jańalıq asht, bul nızamǵa tiykarınan, deneniń nur shıǵarıw hám nur jutıw qábiletleriniń qatnası, deneniń tábiyaatına baylanıslı bolmay, barlıq deneler ushın tolqın uzınlıǵı hám temperaturanıń universal funksiyası bolıp tabıladı.

13.4-súwret.