Реферат тақырыбы: Абсолюттік қара дене фек-302 Мусабаева Еңлік 2022

ФЕК-302
Мусабаева Еңлік

2022

Қара дене - термодинамикада қолданылатын физикалық абстракция, оған түсетін барлық электромагниттік сәулелерді барлық диапазондарда жұтып, ештеңені көрсетпейтін дене. Атауға қарамастан, қара дененің өзі кез келген жиіліктегі электромагниттік сәулеленуді шығара алады және визуалды түрде түсті болады. Қара дененің сәулелену спектрі тек оның температурасымен анықталады.
Ең қара нақты заттар, мысалы, күйе, көрінетін толқын ұзындығы диапазонында түсетін сәуленің 99% дейін (яғни, альбедо 0,01-ге тең) сіңіреді, бірақ олар инфрақызыл сәулеленуді әлдеқайда нашар сіңіреді. Күн жүйесінің денелерінің ішінде Күн абсолютті қара дененің қасиеттеріне ие. Бұл терминді 1862 жылы Густав Кирхгоф енгізген.

Қара дене үлгісі
Табиғатта мүлдем қара денелер жоқ, сондықтан физикада эксперименттер үшін модель қолданылады. Бұл кішкене саңылауы бар жабық қуыс. Бұл саңылау арқылы енген жарық қайта-қайта шағылысқаннан кейін толығымен жұтылады, ал тесік сырттан мүлдем қара болып көрінеді. Бірақ бұл қуысты қыздырғанда, оның өзіндік көрінетін сәулеленуі болады.
Қара дененің сәулелену заңдары
Классикалық тәсіл
Қара дененің сәулелену заңдылықтарын зерттеу кванттық механиканың пайда болуының алғы шарттарының бірі болды.
Виеннің бірінші сәулелену заңы
1893 жылы Вильгельм Виен классикалық термодинамика тұжырымдамаларына сүйене отырып, келесі формуланы шығарды:

мұндағы uν – сәулелену энергиясының тығыздығы

• 
  ν – сәулелену жиілігі
  

• 
  T – сәуле шығаратын дененің температурасы
  

• 
  f – тек жиілік пен температураға тәуелді функция. Бұл функцияның түрін тек термодинамикалық пайымдаулар арқылы анықтау мүмкін емес.
  

Виеннің бірінші формуласы барлық жиіліктер үшін жарамды. Кез келген нақты формула (мысалы, Планк заңы) Виеннің бірінші формуласын қанағаттандыруы керек.

Виеннің бірінші формуласынан Виеннің орын ауыстыру заңын (максимум заңы) және Стефан-Больцман заңын шығаруға болады, бірақ бұл заңдарға кіретін тұрақтылардың мәндерін табу мүмкін емес.

Тарихи түрде бұл орын ауыстыру заңы деп аталатын Виеннің бірінші заңы болды, бірақ қазіргі уақытта «Веннің орын ауыстыру заңы» термині максимум заңына қатысты.