Тақырыбы: “Жылулық сәулелену. Кирхгоф заңы”
жүктеу/скачать 492,1 Kb.
|
Жылулық сәулелену
- Бұл бет үшін навигация:
- Тексерген
- 1) Жылулық сәуле шығару 2) Тепе-теңдік сәуле шығару 3)Кирхгоф заңы 4)Пайдаланған әдебиеттер
- Пайдаланған әдебиеттер: 1)www.wikipedia.kz. 2)Мартин, Б.Р.. Ядролық физика және элементар бөлшектер физикасы.- Алматы, 2014
|
Қазақ Ұлттық Қыздар Педагогикалық Университеті 5 апта тапсырмасы Тақырыбы: “Жылулық сәулелену.Кирхгоф заңы” Тексерген: Заурбекова Нұрбике Орындаған: Бақытжан Еңлік Факультеті: Физика-математика Мамандығы: 6В01504-физика Алматы 2021 Жоспары: 1)Жылулық сәуле шығару 2)Тепе-теңдік сәуле шығару 3)Кирхгоф заңы 4)Пайдаланған әдебиеттер Сәулеленуші дененің ішкі энергия есебінен пайда болатын және тек дененің температурасы мен химиялық қасиеттеріне байланысты электромагниттік сәулелену жылулық сәулелену деп аталады. Жылулық сәуле шығару дененің ішкі энергиясының кемуіне, демек, дене температурасының төмендеуін, сууын туғызады. Энергияның ұзақ уақыт бойы шығарылу мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін, оның шығынының орнын толтырып отыру қажет. Бірақ сәуле шығарумен қатар дененің өзі басқа денелер шығарған энергияның бір бөлігін жұтады. Энергияның жұтылуы дененің ішкі энергиясының өсуін, демек, температураның жоғарылауын туғызады. Денелердің энергияны тұрақты түрде шығаруы және жұтуы оңашаланған термодинамикалық жүйеде ақыр аяғында белгілі бір температураның орнығуына алып келеді; осы температура жағдайында дене шығарғанда энергияның кемуі, жұтқанда оның өсуімен теңгеріледі, шығарылатын және жұтылатын энергия спектрі уақытқа байланысты өзгеріссіз қалады. Сәуле шығарудың осы түрі тепе-теңдік сәуле шығару деп аталады. 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 олардыңтемпературалары бірдей болады, яғни екі дене жылулық тепе-тендік күйге түседі. 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 түгелжұтатын болса, ондай денені абсолют қара дене деп атайды. Абсолют қара дене үшін А = 1 болады. Кирхгоф 1859 жылы сәулелену мен жұту заңдарының байланысын тапты: сәулелену және жұтылу дененің табиғатына тәуелді емес, ол барлық денелер үшін жиілік пен температураның универсалды функциясы болып табылады. 1 сурет - Жабық қалпақша Бұған келесі тәжірибе арқылы көз жеткізуге болады. Тұрақты Т температураны ұстап тұратын жабық қабықшаның ішінде бірнеше дене орналастырылған(1 сурет). Қабықшадағы ауа сорылып алынған, денелер тек қана электромагниттік толқындар жібергенде ғана бір бірімен энергия алмаса алады. Мұндай жүйе біраз уақыттан соң жылулық тепе теңдік күйге келеді, яғни барлық денелердің температуралары қабықшаның Т температурасымен теңеледі. Мұндай жоғары жылу шығаратын rwТ, дене аз жалу шығаратын rwТ. денеге қарағанда уақыт бойынша энергиясын көп жоғалтады. Демек дене теппературасы (яғни энергиясы) өзгермейді, яғни көп энергия шығаратын дене, соншалықты энергия жұту керек аwт . (1) 1,2,3... индекстері дене санына байланысты. Кирхгоф пайымдауынша бұл қатынас келесідей бейнеленеді: шығару және жұту қатынасы дене табиғатына тәуелді емес, ол барлық денелер үшін жиілік функциясы (толқын ұзындығы) және температура бойынша бірдей (универсалды): (2) Жеке алынған және мөлшерленрі бір денеден екінші денеге ауысқанда өте қатты өзгеріске ұшырауы мүмкін.Бұл дегеніміз, қандай да бір сәулені жұтатын дене сол сәулені күштірек шығалады деген сөз. Абсолют қара дене үшін аwТ º 1. Осыдан мөлшер мәні түсінікті болады f(w,Т): Абсолют қара дененің шығару қабілеттілігі Кирхгофтың универсалды функциясы f(w,Т) болып табылады. Теориялық зерттеулерде тепе тең күйдегі жылулық сәулеленудің спектрлік құрамын суреттеу үшін жиілік функциясын қолданған қолайлы. Ал эксперименттік зерттеулерде толқынның ұзындық функциясын - қолданған қолайлы. Бұл екі функция бір бірімен формула бойынша байланысты: (3) (3) формула бойынша белгілі функциядан ті табу үшін жиілікті ге ауыстырып шыққан мәнді ге көбейту керек. (4) ті табу үшін белгілі қолданамыз. (5) Кирхгоф заңы бойынша мұндай құрылғының шығару қабілеттілігі f (со, Т)ке өте жақын, Т қуыс қабырғаларының мәні. Осылайша егер қуыс қабырғаларын әлдебір Т температурада біраз уақыт ұстасақ, онда оның тесігінен спектрлік құрамы жағынан абсолют қара денеге ұқсас сәуле шығады.Бұл сәулені дифракциялық тор көмегімен спектрге бөліп, спектрдің әр аймағының күшеюін өлшеп, f(со, Т) немесе φ (λ, Т) функцияларының эксперименттік түрін табуға болады.Осындай тәжірибелер нәтижесі 2 суретте көрсетілген. Қисық сызықтар абсолют қара дененің температура Т көрсеткіші.Қисық сызық алып жатқан аймақ абсолют қара дененің осы температурада энергетикалық жарықтануын көрсетеді. 2 Сурет – жылулық сәуле шығару, түрлі температура кезінде қарқынды күшеюдің жиілікке тәуелділігі 2 суреттің қисық сызықтары газ молекулаларының жылдамқық бойынша орналасу сызығына өте ұқсас.Бірақ маңызды айырмашылық бар. Түрлі температурадағы жылдамдықтар бойынша орналасқан қисық сызықтар бір бірімен қиылысады (олардың алып жатқан аймақтары бірдей), Абсолют қара дененің сәулеленуінің спектрлік қисығы төмен температура үшін жоғары температураға сәйкес тұтастай ішкі аймақта жатады. 2 суреттен аңғаратынымыз, абсолют қара дененің энергетикалық жарықтануы температура бойынша қатты жоғарылайды. Температураның жоғарылауына сәйкес шығару қабілеттілігі неғұрлым қысқа толқындар жаққа қарай ығысады. Пайдаланған әдебиеттер: 1)www.wikipedia.kz. 2)Мартин, Б.Р.. Ядролық физика және элементар бөлшектер физикасы.- Алматы, 2014 3)Қадыров, Н.Б.. Ядролық физика. Атом ядросы мен элементер бөлшектердің қасиеттері және сипаттамалары.- Алматы, 2016 4)Жақсыбекова, К.А.. Атом ядросы теориясының негіздері.- Алматы, 2010 жүктеу/скачать 492,1 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|