atomlari va molekulalari tebranma harakatlarni sodir qiladi. Vibratsiyalanayotgan
zarrachalarning o‘rtacha kinetik energiyasi absolyut harorat bilan bog‘lanadi.
202
Termodinamika qonunlariga ko‘ra harakatlanayotgan elektr zaryadi o‘zgaruvchan
elektr tokining paydo bo‘lishini chaqiradi, u o‘zgaruvchan magnit maydoni paydo
bo‘lishiga olib keladi. O‘z navbatida, magnit maydonidagi o‘zgarishlar natijasida u
bilan bog‘liq bo‘lgan elektr maydonida ham o‘zgarishlar sodir bo‘ladi va hokazo.
SHunday qilib, vibratsiyalanayotgan zarrachalar optika qonunlariga bo‘ysunadigan
va yorug‘lik tezligi bilan tarqaladigan elektromagnit maydonining manbalari bo‘lib
hisoblanadi. Elektromagnit to‘lqinlari qaytarilishi, filtrlanishi, fokuslanishi
mumkin va hokazo ta’sirlarga tortilishi mumkin. 4.27- rasmda elektromagnitik
nurlanishning γ nurlardan tortib radioto‘lqinlargacha bo‘lgan to‘liq spektri
ko‘rsatilgan.
To‘lqin uzunligi konkret muhitda yorug‘likning
v
chastotasi va
s
tezligi bilan
bog‘lanadi:
λ =
(4.86)
To‘lqin uzunligi bilan harorat o‘rtasidagi bog‘lanish Plank tomonidan 1901
yilda ochilgan qonunga bo‘ysunadi (1918 yilda nemis fizigi Plank kvant
energiyasini kashf qilganligi uchun Nobel mukofotiga sazovor bo‘lgan). Plank
W
λ
nurlanish oqimining zichligi,
λ
to‘lqin uzunligi va
T
absolyut harorat o‘rtasidagi
bog‘lanishni aniqlagan. Nurlanish oqimining zichligi – bu to‘lqin uzunligi birligiga
to‘g‘ri keladigan elektromagnit oqimining quvvatidir:
W
λ
=
(4.87)
Bunda
- obyektning nurlatish qobiliyati,
= 3,74
10
12
Wt
sm
2
va
S
2
= 1,44 sm
K – konstantalar,
e
– natural logarifmning asosi.
Harorat – bu ulkan sonli vibratsiyalanayotgan zarrachalarning kinetik
energiyalarini o‘rtalashtirish natijasidir. Biroq hamma zarrachalar ham bir xil
chastota va amplituda bilan vibratsiyalanmaydi. Ruxsat etilgan chastotalar
(shuningdek to‘lqin uzunliklari va energiyalar ham) bir-biriga juda yaqin
joylashgan, shu sababli materiallar nurlanish chiqarishi mumkin bo‘lgan
chastotalarning soni amalda cheksiz kattalik bo‘lib hisoblanadi. Nurlatiladigan
203
to‘lqinlarning uzunliklari har qanday – juda uzun to‘lqinlardan juda qisqa
to‘lqinlargacha bo‘lishi mumkin. Harorat o‘rtacha kinetik energiyaning statistik
ifodasi bo‘lib hisoblanishi sababli, u tebranayotgan zarrachalarning ko‘proq
mumkin bo‘lgan chastotasi va to‘lqin uzunligini belgilaydi. Ko‘proq mumkin
bo‘lgan to‘lqin uzunligi Vin qonuni bilan aniqlanadi (1911 yilda nemis olimi
Vilgelm Vin issiqlik nurlanishi qonunlarini kashf qilganligi uchun Nobel
mukofotiga sazovor bo‘lgan). Uni topish uchun (4.87) tenglamadan birinchi
hosilani nolga tenglashtirish kerak bo‘ladi. Hisoblashlar natijasida uning atrofida
nurlanishlarning eng katta quvvati sodir bo‘ladigan to‘lqin uzunligini olish
mumkin:
=
(4.88)
Bunda
- mkm da o‘lchanadi,
T
esa – Kelvinlarda. Vin qonuni shuni
tasdiqlaydiki, harorat qanchalik yuqori bo‘lsa, nurlanish to‘lqinining uzunligi
shunchalik qisqa bo‘lib boradi (4.26- rasm). (4.86) tenglamani hisobga olish bilan
shunday hulosaga kelish mumkinki, ko‘proq mumkin bo‘lgan nurlanish chastotasi
absolyut haroratga proporsional bo‘ladi:
= 10
11
Do'stlaringiz bilan baham: