ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ
МИНИСТРЛІГІ
Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті
Техникалық факультет
«Металлургия, тау-кен және мұнай – газ ісі» кафедрасы
«МГ жабдықтарды бақылау, реттеу, диагностика» пәнінен
Реферат
Тақырыбы: Жылу сәулелену заңдары: Планк, Вин, Стефан-Больцман
Мамандығы: 5B070800
Орындаған:Мусин Н.
Тобы:МГІқ-301
Тексерген:Молдабаева М.Н.
Ақтөбе 2021
Толығымен қара денені стандартты сәуле шашқыш ретінде пайдалану ыңғайлы (іс жүзінде қара платина немесе біркелкі қыздырылған қуыстағы тесік қолданылады), өйткені оның сәуле шашу қабілеттілігі тек оның температурасымен анықталады. Бұл байланысты Стефан-Больцман Заңы белгілейді: мүлдем қара дененің сәуле шашуы оның температурасының төртінші дәрежесіне тура пропорционал:
еч=σТ4
мұнда σ=5,67*10-8 Вт/(м2 *К4) — Стефан-Больцман тұрақтысы.
Толқындық теорияға сәйкес әр түрлі жиіліктерге сәйкес келетін қыздырылған дененің сәулелену энергиясы жиіліктің жоғарылауымен жоғарылауы керек.
Бұл, мысалы, қыздыру шамында ультракүлгін сәулелер көп болуы керек дегенді білдіреді. Алайда, тәжірибелер көрсеткендей, сәулелену энергиясы бастапқыда жиіліктің жоғарылауымен бірге өседі, бірақ максимумнан өтіп, жоғары жиіліктерде нөлге ұмтыла бастайды. Теорияның тәжірибемен осындай күрт қайшылығын жою үшін 1900 жылы М.Планк қол жеткізді, ол сәулеленудің кванттық табиғаты туралы идеяны енгізді.
Планк заттың энергия сәулеленуі үздіксіз емес, бірақ сәулелену жиілігіне пропорционалды энергияның белгілі бір бөліктері (кванттары) түрінде болады деп ұсынды. Энергия кванттарының мөлшері Планк формуласымен анықталады:
ε=hv,
мұндағы v-тербеліс жиілігі, ал h-Планк тұрақтысы.
Тербеліс жиілігі неғұрлым көп болса, соғұрлым сәулеленетін энергия квант болады.
Төмен температурада дене бөлшектерінің жылу қозғалысының энергиясы үлкен энергия кванттарын жасау үшін жеткіліксіз.
Дене температурасы неғұрлым жоғары болса, сол дененің сәулеленуінде үлкен энергия кванттарының пайда болу ықтималдығы соғұрлым жоғары және әр түрлі болады, ал сәулелену спектрі жоғары жиіліктерге (қысқа толқындарға) қарай таралады.
Планк (Планк қисықтары) алған толқын ұзындығы бойынша мүлдем, қара дененің сәулелену энергиясының таралуы
Суреттен сәулеленудің ең жоғары энергиясы болатын толқын ұзындығы сәулелі дененің температурасы неғұрлым төмен болса, соғұрлым жоғары болатындығын көруге болады. Бұл байланысты 1893 жылы В. Вин орнатқан және Вин заңы деп аталады: абсолютті қара дененің спектріндегі максималды сәулеленуге сәйкес келетін толқын ұзындығының көбейтіндісі, оның абсолютті температурасында тұрақты мән бар:
λмаксТ = b
мұнда b = 0,002892 м*К —Вин тұрақтылығы.
Планк заңы
Планк заңы-немістің физигі Макс Планктың есімімен аталған.
Планк заңы — абсолют қара дененің спектріндегі (термодинамикалық тепе-теңдік орнағанда) энергияның таралу заңы. Бұл заңды алғаш рет 1900 ж. неміс физигі М.Планк ашты. Планк энергия денеден дискретті (үздікті) порциялар — кванттар түрінде шығады деген жорамал негізінде енгізді. Ол осы жорамал негізінде абс. қара дененің сәуле шығару заңын ашып, осы құбылысты сипаттайтын классикалық теориядағы қайшылықтарды жойды. 1916 ж. А.Альберт Эйнштейн (1879 — 1955) атомдардағы тепе-теңдік сәуле шығару кезіндегі кванттық өтулерді зерттей отырып, Планк заңын теория жүзінде қорытып шығарды.
Достарыңызбен бөлісу: |