Issiqlik nurlanishi

Issiqlik nurlanishi

Reja:

• Kirxgoff qonuni
• Stefan-Boltsman qonuni
• Vinning siljish qonuni
• Reley-Djins qonuni
• Plank qonuni

1. Kirxgoff qonuni. Bu Kirxgofning integral qonunidir: har qanday jismning muayyan temperaturadagi to’la nur chiqarish va nur yutish qobiliyatining nisbati o’zgarmas kattalik bo’lib, u ayni temperaturadagi absolyut qora jismning to’la nur chiqarish qobiliyatiga teng.

1. Kirxgoff qonuni. Bu Kirxgofning integral qonunidir: har qanday jismning muayyan temperaturadagi to’la nur chiqarish va nur yutish qobiliyatining nisbati o’zgarmas kattalik bo’lib, u ayni temperaturadagi absolyut qora jismning to’la nur chiqarish qobiliyatiga teng.

Agar ikkala jism oralig’iga dan +d gacha to’lqin uzunlikdagi nurlanishni o’tkazib, qolganlarini qaytaradigan filtr joylashtirsak Kirxgofning differentsial qonunini olamiz

е lт /а lт = Е lт

Ixtiyoriy jismning nur chiqarish va nur yutish qobiliyatining nisbati bu jismning tabiatiga bog’liq bo’lmay, barcha jismlar uchun to’lqin uzunlik va temperaturaning universal funktsiyasidir va u absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyati E t ga tengdir.

Issiqlik nurlanish nazariyasining eng asosiy vazifasi absolyut qora jism uchun e = e(l,т) ning ko’rinishini topishdir.

2. Stefan-Bol ’t sman qonuni. Absolyut qora jismning to’la nur chiqarish qobiliyati temperaturaning 4 darajasiga proporsionaldir (Stefan- Bolt’sman)

2. Stefan-Bol ’t sman qonuni. Absolyut qora jismning to’la nur chiqarish qobiliyati temperaturaning 4 darajasiga proporsionaldir (Stefan- Bolt’sman)

E T = s ,

s =5,67 BT/ .

Bu formulani Stefan tajriba natijalarini tahlil qilish natijasida topdi, lekin xato qilib ixtiyoriy jism uchun o’rinli deb hisobladi. Bol’tsman bu qonunni termodinamik metod asosida topdi va absolyut qora jism uchun o’rinli ekanligini ko’rsatdi. Ba’zi ishlarda bu qonunni ixtiyoriy jism uchun o’rinli ko’rinishini topishga harakatlar bo’ldi: Е т =ВТ п , lekin V ham p ham turli xil temperaturalar uchun turlicha bo’lib chiqaverdi. Uzunligiga bog’liqligi (spektral taqsimot) turli T lar uchun keltirilgan:

1.Unda absolyut qora jism nurlanish spektri uzluksizligi

2.Har bir temperaturaga oid bo’lgan nurlanishning energetik taqsimotini ifodalovchi egri chiziqda aniq maksimum bo’lib, u temperatura oshgan sari qisqa to’lqin sohasiga siljishi ko’rinib turibdi.

•  

3. Vinning siljish qonuni: absolyut qora jism nur chiqarish qobiliyatining maksimumiga mos keluvchi m to’lqin uzunligining temperaturaga ko’paytmasi o’zgarmas kattalikdir:

3. Vinning siljish qonuni: absolyut qora jism nur chiqarish qobiliyatining maksimumiga mos keluvchi m to’lqin uzunligining temperaturaga ko’paytmasi o’zgarmas kattalikdir:

l m Т = b.

4. Reley - Djins qonuni. Reley-Jins absolyut qora jsim nurlanish energiyasi uchun quyidagi tenglamani berdi. Bu tenglama klassik fizikaning termodinamika qonunlariga asoslangan bo’lib, u quyidagi ko’rinishga ega:

4. Reley - Djins qonuni. Reley-Jins absolyut qora jsim nurlanish energiyasi uchun quyidagi tenglamani berdi. Bu tenglama klassik fizikaning termodinamika qonunlariga asoslangan bo’lib, u quyidagi ko’rinishga ega:

Reley – Djins formulasi asosida mutloq qora jismning nur chiqorish energetik funksiyasi tajribada olingan Stefan-Bol’tsman va Vin qonunlari bilan solishtirganda bu qonuniyatlar chastotaning kichik qiymatlarida o’zaro mos tushib, chastotaning katta qiymatlarida esa tajribada olingan natijalar chekli qiymatga ega. Holbuki, Reley-Jins formulasi asosida olingan natija uchun nurlanish funksiyasi cheksizlikka intiladi. Bu hodisa ko’rsatadikim, mutloq qora jismning nur chiqara olish qobiliyati klassik fizika qonunlariga bo’ysunmaydi.

•  

5. Plank qonuni. Mutloq qora jismning nurlanish qobiliyatini xarakterlash uchun 1905- yilda nemis olimi M.Plank yorug’likning kvant nazariyasini beradi va bu nazariya asosida mutloq qora jismning nur chiqara olish funksiyasini aniqlab beradi. Plank formulasiga ko’ra, bu funksiya quyidagicha aniqlanadi.

5. Plank qonuni. Mutloq qora jismning nurlanish qobiliyatini xarakterlash uchun 1905- yilda nemis olimi M.Plank yorug’likning kvant nazariyasini beradi va bu nazariya asosida mutloq qora jismning nur chiqara olish funksiyasini aniqlab beradi. Plank formulasiga ko’ra, bu funksiya quyidagicha aniqlanadi.

Keyingi ifodadagi aniq integralni hisoblab chiqarish mumkin. U /15 6,5 ga teng. Uning qiymatini o’z o’rniga qo’yib, Stefan-Bol’tsman qonunini hosil qilamiz

h, c va k larning son qiymatlarini qo’yish b uchun eksperemental qiymat bilan mos tushuvchi 2,90 ∙ 10 3 mk ∙ grad ni beradi.

Shunday qilib, Plank formulasi muvozanatli issiqlik nurlanishining tugallangan ifodasini beradi.

•