Absoliučiai juodas kūnas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Įvairių temperatūrų absoliučiai juodo kūno spinduliavimo priklausomybė nuo bangos ilgio
Įvairių temperatūrų absoliučiai juodo kūno spinduliavimo priklausomybė nuo bangos ilgio

Absoliučiai juodas kūnas tai yra fizikinė abstrakcija, kuri reiškia kūną, kuris sugeria visas elektromagnetines bangas, kurios į jį krenta ir nieko neatspindi. Nepaisant to, absoliučiai juodas kūnas gali spinduliuoti elektromagnetines bangas ir turėti savo spalvą. Jo spinduliavimo spektrą apsprendžia vienintelis parametras - temperatūra. Dėl to kartais jį siūloma vadinti idealiuoju spinduoliu.

Terminą "absoliučiai juodas kūnas" 1860 metais pirmą kartą panaudojo Gustavas Kirchhofas (Gustav Kirchhoff).

Turinys

[taisyti] Juodojo kūno spinduliavimo dėsniai

[taisyti] Planko spinduliuotės dėsnis

1900 metais remdamasis hipoteze, kad elektromagnetinės bangos spinduliuojamos porcijomis (kvantais), kurių energija susieta su dažniu (Planko hipotezė):

E=h\nu\,,

Maksas Plankas išvedė juodojo kūno spinduliuotės dėsnį:

I(\nu) = \frac{2 h\nu^{3}}{c^2}\frac{1}{e^{\frac{h\nu}{kT}}-1}

Čia

Terminas Planko dėsnis kartais naudojamas Planko hipotezei apie energijos kvantavimą nusakyti (E = hν), o kartais kaip Planko spinduliuotės dėsnis - juodojo kūno spinduliavimo dėsnio sinonimas, todėl skaitant literatūrą reikia įsigilinti, ką autorius turi omenyje.

[taisyti] Vyno poslinkio dėsnis

Tai yra sąryšis tarp absoliučiai juodo kūno temperatūros ir bangos ilgio, ties kuriuo yra spinduliavimo maksimumas:

T \lambda_\mathrm{max} = 2.898... \times 10^6 \ \mathrm{nm \ K}. \,

Nanometras yra patogus dydis nusakant optinio (šviesos) diapazono bangos ilgius.

[taisyti] Stefano ir Bolcmano spinduliuotės dėsnis

Pilna energija j^{\star}, spinduliuojama iš absoliučiai juodo kūno paviršiaus vieneto yra proporcinga temperatūros ketvirtajam laipsniui:

j^{\star} = \sigma T^4.\,

Proporcingumo koeficientas yra vadinamas Stefano ir Bolcmano konstanta.