Физика. Оптика. Стрелков А.А - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Энергетическая светимость
4
TR
э
σ
=
,
где
σ
- постоянная Стефана-Больцмана ; Табсолютная температура
излучающей поверхности .
Температура может быть определена из закона смешения Вина
T
c
=
max
λ
,
где
max
λ
- длина волны , на которую приходиться максимум
спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела
; спостоянная Вина .
Выразив из закона Вина температуру
Т и подставив ее в формулу (1) ,
получим
(
)
4
max
/
λσ
cR
э
=
.
(2)
Подставив числовые значения в выражение (2) и произведя
вычисления ,получим :
2272
4
7
3
8
/64/104,6/
105
109,2
107,5 мМВтмВтмВтR
э
==
=
Поток энергии
Φ , излучаемый Солнцем , равен произведению
энергетической светимости Солнца на площадь
S его поверхности :
SR
э
=
Φ
;
или
э
Rr
2
4
π
=Φ
,
(3)
где
rрадиус Солнца .
Подставив числовые значения в формулу (3) ,найдем :
()
cджcдж /109,3/104,610714,34
267
2
8
==Φ
.
3. Массу электромагнитных волн (всех длин) , излучаемых Солнцем
за 1с , определим , применив закон пропорциональности массы и энергии
2
mc
E
=
.
Энергия электромагнитных волн , излученных за время
, равна
произведению потока энергии (мощности излучения) на время
t
E
Φ
=
.
Следовательно ,
      Энергетическая светимость    Rэ = σT 4 ,
    где σ - постоянная Стефана-Больцмана ; Т – абсолютная температура
излучающей поверхности .
       Температура может быть определена из закона смешения Вина
                                              c
                                    λ max =       ,
                                              T
      где λmax - длина волны , на которую приходиться максимум
спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела
; с – постоянная Вина .
         Выразив из закона Вина температуру Т и подставив ее в формулу (1) ,
получим

                          Rэ = σ (c / λ max )4 .
(2)
      Подставив числовые значения в выражение (2) и произведя
вычисления ,получим :

                              4
                           −3 ⎞
             −8 ⎛ 2,9 ⋅ 10
Rэ = 5,7 ⋅ 10 ⋅ ⎜             ⎟ Вт / м 2 = 6,4 ⋅ 107 Вт / м 2 = 64МВт / м 2
                ⎜ 5 ⋅ 10− 7 ⎟
                ⎝             ⎠
    Поток энергии Φ , излучаемый Солнцем , равен произведению
энергетической светимости Солнца на площадь S его поверхности :
                                    Φ = Rэ ⋅ S ;
      или

                          Φ = 4πr 2 Rэ ,
(3)
      где r – радиус Солнца .
          Подставив числовые значения в формулу (3) ,найдем :

                      (
      Φ = 4 ⋅ 3,14 ⋅ 7 ⋅ 10    )
                              8 2
                                    ⋅ 6,4 ⋅ 10 7 дж / c = 3,9 ⋅ 10 26 дж / c
.
         3. Массу электромагнитных волн (всех длин) , излучаемых Солнцем
за 1с , определим , применив закон пропорциональности массы и энергии
E = mc 2 .
         Энергия электромагнитных волн , излученных за время t , равна
произведению потока энергии (мощности излучения) на время
                                    E = Φ ⋅t.
     Следовательно ,