Issiqlik nurlanishining qonunlari. Stefan-bolsman qonuni. Vin qonuni. Reley-jins formulasi. Vin formulasi. Plank formulasi. Kvant o‘tishlar. Spontan va majburiy o‘tishlar

 

ISSIQLIK NURLANISHINING QONUNLARI. STEFAN-BOLSMAN QONUNI. VIN QONUNI. RELEY-JINS FORMULASI. VIN FORMULASI. PLANK FORMULASI. KVANT O‘TISHLAR. SPONTAN VA MAJBURIY O‘TISHLAR.

 

Reja:

1. Issiqlik nurlanishining qonunlari.

1.1. Stefan-Bolsman qonuni.

1.2. Vin qonuni.

1.3. Reley-Jins formulasi.

1.4. Vin formulasi.

2. Plank formulasi.

3. Kvant o‘tishlar.

3.1. Spontan va majburiy o‘tishlar.

Stefan-Bolsman qonuni. Absolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyatining temperaturaga bog‘liqligi Stefan-Bolsman qonuni bilan ifodalanadi. Qonun quyidagicha ta’riflanadi: absolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyati uning absolyut temperaturasining to‘rtinchi darajasiga proporsional:

(1.8)

(1.8) formulada σ – Stefan-Bolsman doimiyligi bo‘lib, uning tajribada aniqlangan son qiymati quyidagicha:

σ=5,6710–8 Vtm–2 K–4,

yoki

σ=5,6710–8 Jm–2 s–1K–4,

bu yerda σ – nurlanayotgan jismning xossalariga bog‘liq emas. σ – berilgan temperaturada nurlanayotgan jismning 1 m2 sirtidan bir sekundda chiqarilgan issiqlik miqdorini bildiradi. Stefan-Bolsman qonuni 1879-yilda avstriyalik fizik Stefan tomonidan tajribada aniqlangan, 1884-yil Bolsman tomonidan nazariy asoslangan.

Absolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyati­ning to‘lqin uzunlikka bog‘liq­ligi turli temperaturalar (T1<T2<T3) uchun rasmda keltirilgan. Rasmdagi egri chiziqlar turli temperaturalar­da tajribada aniqlangan bo‘lib, ulardan quyidagi xulosalar chiqadi:

1. Absolyut qora jism issiqlik nurlanishining spektri uzluksizdir.

2. Temperatura ortishi bilan absolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyati ortadi, nur chiqarish qobiliyatining maksimumiga to‘g‘ri keladigan to‘lqin uzunligi qisqa to‘lqinlar tomonga (chap tomonga) siljiydi.

3. Grafikdagi egri chiziqlar turli temperaturalarda absolyut qora jism nurlanish energiyasining to‘lqin uzunliklar bo‘yicha taqsim­lanishini ifodalaydi. Egri chiziqlarda maksimum mavjud bo‘lib, bu maksimum nur chiqarish qobiliyatining maksimumiga to‘g‘ri keladi.

4. Har bir temperaturada taqsimlanish egri chizig‘i va absissa o‘qi orasidagi yuza, shu temperaturada absolyut qora jismning nur chiqarish qobiliyatini bildiradi.

Vin qonuni. Muvozanatli issiqlik nurlanishi energiyasining to‘lqin uzunliklar bo‘yicha taqsimlanishini nemis fizigi V.Vin 1893-yilda nazariy jihatdan o‘rgandi. Vin o‘z izlanishlari natijalari asosida quyidagi xulosaga keldi: absolyut qora jism issiqlik nurlanishi energiyasining to‘lqin uzunliklar bo‘yicha taqsimlanishi zichligida maksimum mavjud bo‘lib, bu maksimum λmax to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri keladi va quyidagi munosabat orqali aniqlanadi:

(1.9)

bu formulada λmax – absolyut qora jism nurlanishi energiyasining maksimumidagi to‘lqin uzunligidir, T – absolyut qora jismning absolyut temperaturasi, b – o‘zgarmas kattalik bo‘lib, Vin doimiyligi deyiladi, b ning tajribalar asosida aniqlangan qiymati b=2,910–3 mK.