ПОӘК 042-18. 38. 44/01-2013.№1 баспа 2013 ж
Тақырып: Жылулық сәуле шығару
жүктеу/скачать 4,6 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Денелердің температурасы бірдей болғанда олардың сәуле шығарғыштық қабілетінің сәуле жұтқыштық қабілетіне қа тынасы денелердің табиғатына байланыссыз және сол темпера
Тақырып: Жылулық сәуле шығару Денелердің жарқырауы, яғни денелердің электромагниттік толқындар шығаруы әртүрлі энергия түрлері арқылы орындалуы мүмкін. Егер электромагниттік толқындар тек қана ішкі энергия арқылы шығарылатын болса, оны жылулық сәуле шығару деп атайды. Жарқыраудың қалған түрлерінің барлығы ішкі энергиядан басқа кез келген энергия түрлерімен қоздырылса, оларды люминесценция деп атайтыны белгілі. Жылулық сәуле шығару тепе-теңдік процеске, ал қалған сәуле шығарудың түрлері тепе-теңдік емес процестерге жатады. Тепе-теңдік күйлер мен процестерге термодинамика заңдарын қолдануға болады Температурасы абсолют нөлден жоғары кез-келген дене (қатты дене, сұйық) дене энергия бөледі. Қызған денелер де жарық шығарады. Кызған денелердің сәулеленуі (жарық шығаруы) белгілі жағдайда тепе-теңдік күйге түседі. Себебі шығарылған энергия жұтылуы мүмкін. Мысалы, қабырғалары айна бетіндей жалтыраған қуыс ыдыс алайық. Оның кабырғалары жылу өткізбейді делік. Осы ыдыстың ішінде температуралары әр түрлі екі дене болсын. Температурасы жоғары дене жылу шығарады да, оны температурасы төмен дене жұтады. Сөйтіп,аздан кейін олардың температуралары бірдей болады, яғни екі дене жылулық тепе-тендік күйге түседі. Бұл күй динамикалық сипатқа ие болуы мүмкін. Электромагниттік сәулелердің шығару және жұту процестері мына шамалармен сипатталады: 1)дененің сәуле шығарғыштық қабілеті (Е) деп бірлік ауданнан бірлік уақыт ішінде шығарылатын сәулелік энергия мөлшерін айтамыз, ол Дж/(с* м2) өлшенеді; 2)дененің сәуле жұтқыштық (А) қабілеті деп дененің жұтқан энергиясының оған берілген энергиясына қатынасын айтамыз. Егер дене өзіне түскен кез келген температурадағы және кез келген ұзындықтағы жарықты түгел жұтатын болса, ондай денені абсолют қара дене деп атайды. Абсолют қара дене үшін А = 1 болады. Кирхгоф заңы. Тұйық жүйедегі денелердің сәуле шығару және жұту қабілеттерін зерттей келіп неміс физигі Г. Р. Кирхгоф (1859) мынадай заң ашты: Денелердің температурасы бірдей болғанда олардың сәуле шығарғыштық қабілетінің сәуле жұтқыштық қабілетіне қатынасы денелердің табиғатына байланыссыз және сол температурадағы абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетіне тең:  абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық және сәуле жұтқыштық қасиеттері.
Дененің сәуле шығарғыштық немесе сәуле жұтқыштық қабілеттері спектрдің бір алқабына (белгілі толқын ұзындығы мәніне) қатысты алынғанда да Кирхгофтың жоғарғы заңы орындалады. Сонда Кирхгоф заңы былай айтылады: бірдей температурадағы және белгілі толқын ұзындығындағы (  ) дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің сәуле жұтқыштық қабілетіне қатынасы денелердің табиғатына байланысты болмайды және ол қатынас сол температурадағы және сол ұзындықтағы абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетіне тең болады, яғни:
Табиғатта абсолютті қара дене болмайды. Дегенмен қасиеттері абсолютті қара денеге өте ұқсас қондырғылар жасауға болады. Мұндай қондырғыны кішкене ғана тесігі бар тұйық қуыс деп қарастырсақ, онда осы қуысқа кірген сәуле тесіктен қайта шығу үшін қуыстың ішінде көптеген шағылыстарға ұшырайды. Әрбір шағылыс кезінде сәуле энергиясының бөлігі жұтылып отырады, сондықтан іс жүзінде кез келген жиілігі бар сәуле осындай қуыспен толық жұтылады. Кирхгоф заңы бойынша осындай қондырғының сәуле шығару қабілеттілігі жиілік функциясына  жақын, Т – қуыс қабырғасының температурасы.
Абсолют қара дене спектріндегі энергияның жіктелуі өткен ғасырда зерттелген болатын. Соның нәтижесінде абсолют қара дененің екі заңы ашылды: жүктеу/скачать 4,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|