Бақылау сұрақтарының жауаптары: Жылулық сәулелену дегеніміз не?
Абсолют қара дене деп нені айтады? Оның сәуле жұтқыштық қабілеті неге тең?
жүктеу/скачать 416,11 Kb.
|
Бақылау сұрақтарының жауаптар 9-10
| Абсолют қара дене деп нені айтады? Оның сәуле жұтқыштық қабілеті неге тең?
Жарық сияқты жылулык сәулелердің барлық түрлері де электромагниттіктолқындар катарына жатады. Олар бір-бірінен тек жиіліктеріне немесе толқын ұзындықтарына карай ажырайды. Эксперименттік зерттеулер денелердің жылулық сәулелерді шығарумен катар оларды жұта да алатынын керсетті. Оны көптеген тәжірибелер растайды. Мысалы, параболоидтік айнаға вольфрамнан жасалған спираль қылын орнатып, оны электр тоғымен инфрақызыл сәулесін шығаратындай етіп кыздырайық. Оған карама-карсы қойылған екінші айнаның фокусына қара түске боялған құрғак мақтаны іліл қойсақ, ол белгілі бір уақыттан кейін "өз-өзінен" тұтанып жана бастайды. Бұдан денелердің жылулық электромагниттік сәулелерді шығарып кана коймай, оларды жұта да алатыньш кәреміз. Ал кара түсті денелер сәулелерді басқа түсті денелерге карағанда көбірек жұтады. Бұл төжірибе электромагниттік толкындардың шынында да энергия таситынына көзімізді жеткізеді. Өзіне түскен әртурлі жиіліктегі сәулелердің энергиясын толық жұтып. алатын денені абсолют қара дене деп атайды.Күн сыртқы ортаға жарық шығарумен қатар өзіне сырттан келіп түсетін әртүрлі жиіліктегі сәулелерді де толық жұтып алады. Сондықтан ол абсолют кара денелер қатарына жатады суретте абсолют қара дененің үлгісі көрсетілген. Іші куыс ыдысқа тар саңылаудан түскен сәуле шексіз мәрте шағылады да, толық жұтылады. Абсолют қара дене Кирхгоф, Стефан-Больцман, Виннің ығысу заңдары. Электр тізбектеріндегі негізгі заңдылық Кирхгоф заңдары болып есептеледі. Олай болу себебі - тізбектерге жүргізілген қандай да талдау немесе есептеулер болмасын олардың барлығы Кирхгоф заңдарына сүйенеді. Сондықтан тізбектерді есептеудің түрлі тәсілдерін қарап жатпай, Кирхгоф заңдарын тікелей қолдануды қарастырса жеткілікті. Г.Р.Кирхгоф (1824-1887) неміс физигі, аталмыш заңдарды 1847 жылы тапқан. Белгісіз токтарды табу үшін Кирхгофтың бірінші заңы бойынша жазылған теңдеулер жүйесі: а түйінде b түйінде Тізбекте бес ток бар. Бұл токтарды табу үшін тәуелсіз бес теңдеу құру керек. Ендеше қалған үш теңдеу Кирхгофтың екінші заңы бойынша тәуелсіз контур үшін жазылады (контурларды жүріп өту бағыты сағат тілімен бағыттас алынған): І контурда ІI контурда IIІ контурда 1879 жылы австриялық физик И.Стефан тәжірибелердің нәтижелерін зерделей отырып,ал 1884 жылы А.Больцман теориялық зерттеуге термодинамикалық тәсілді қолдана отырып, мынаны тағайындады:а бсолют қара дененің интегралдық энергетикалық жарқырауы абсолют температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал: Бұл - Стефан–Больцман заңы. Мұнда Стефан-Боьцман тұрақтысы деп аталады. Неміс физигі Винн абсолют қара дененің сәулелену қабілетінің максимумы сәйкес келетін жиіліктің температураға тәуелділігін тағайындайды: Абсолют қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығының максимумына сәйкес келетін жиілік денеің абсолют температурасына тура пропорционал. Әдетте, Ваннн заңын жиілік емес, толқын ұзындығына арқылы мына түрде жазады: мұндағы Винн тұрақтысы деп аталады. Абсолют қара дененің сәулеленуінің спектрлік заңдылықтарын алғаш рет теориялық түрде дұрыс негіздеген Макс Планк. Ол үшін оған кванттық гипотезены енгізуге тура келді. Бұл классикалық физикада кез келген жүйенің энергиясы үздіксіз өзгереді. Ал Планктің кванттық гипотезасы бойынша энергия "үлестермен", дискретті түрде ғана шығарылады. Энергия "үлесін" квант деп атайды. Әр кванттың энергиясы жиілікке пропорционал: мұндағы -Планк тұрақтысы деп аталатын фундаментал (жарық жылдамдығы,элементар заряд секілді) тұрақты шама. жүктеу/скачать 416,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|