Mustaqil ish mavzu: Issiqlik nurlanishi qonunlari va ular uchun Plank formulasi

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 temperaturaning to‘rtinchi darajasiga proporsional:

ET = T ^4

(1)

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 sek^–1K^–4
σ – nurlanayotgan jismning xossalariga bog‘liq emas. σ – berilgan temperaturada nurlanayotgan jismning 1 m² sirtidan bir sekundda chiqarilgan issiqlik miqdorini bildiradi. (1) formula bilan ifodalangan Stefan-Bolsman qonuni 1879-yilda avstriyalik fizik Stefan tomonidan tajribada aniqlangan, 1884-yil Bolsman tomonidan nazariy asoslangan. Stefan-Bolsman qonuni ko‘rsatadiki, absolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyati faqat uning temperaturasiga bog‘liq bo‘lib, nurlanayotgan sirtning fizik xossalariga bog‘liq emas. Yuqorida absolyut qora jism modeli sifatida qaralgan kovak idish tirqishi sirtidan chiqayotgan nurlanish energiyasini tajribada tekshirishlar Stefan-Bolsman qonunini to‘liq ravishda tasdiqladi.


A bsolyut qora jismning to‘la nur chiqarish qobiliyatining to‘lqin uzunlikka bog‘liqligi turli
t emperaturalar (T₁<T₂<T₃) uchun 1-rasmda keltirilgan.

1-rasm

Rasmdagi egri chiziqlar turli temperaturalarda tajribada aniqlangan bo‘lib, ulardan quyidagi xulosalar chiqadi:

1. Absolyut qora jism issiqlik nurlanishning 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.