ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
- 82 -
11.3 Закон смещения Вина
Закон Стефана – Больцмана не дает ответа относительно
спектрального состава излучения абсолютно черного тела.
В 1893 г. Вин теоретически обосновал закон, дающий указание на
характер функции
(
)
,rf T=ν. Вин рассматривал термодинамический
процесс сжатия излучения, заключенного внутри идеального зеркального
сосуда, при уменьшении объема последнего и, принимая во внимание
изменение частоты излучения, отражающегося от движущегося зеркала
(принцип Доплера), пришел к выводу , что излучательная способность
черного тела имеет вид:
3
,
r
T
rcf
T
ν
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
ν
=ν , (76)
где
с – скорость света в вакууме, а
f
- функция, для определения вида
которой развитые Вином соображения оказались недостаточными.
Кривые, полученные в результате экспериментальных исследований,
приведены на рис. 48. они выражают зависимость
,
r
T
r
λ
от λ. Все кривые
имеют явно выраженный максимум, который по мере повышения
температуры смещается в сторону более коротких волн. Площадь,
ограниченная кривой зависимости
(
)
,
r
T
fr
λ
=
λ и осью абсцисс,
пропорциональна светимости абсолютно черного тела. Для определения
положения максимума на графике в шкале
λ
перейдем в выражении закона
Вина (76) от
ν к λ, пользуясь соотношением (71):
2
5
5
1
5
,,
,
c
T
rr
TT
cc
f
ce
T
rr
−
−
λ
λλ
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
==λ
λ
λ
, (77)
где
12 2
12
3,70* * ; 14380 *
10
В
тмкмК
ссмс
−
==.
Приравняв к нулю производную
,
r
T
d
d
r
λ
λ
, нетрудно видеть, что
положение максимума
max
λ удовлетворяет условию:
max
bT
=
λ
, (78)
11.3 Закон смещения Вина
Закон Стефана – Больцмана не дает ответа относительно
спектрального состава излучения абсолютно черного тела.
В 1893 г. Вин теоретически обосновал закон, дающий указание на
характер функции r = f ( ν, T ) . Вин рассматривал термодинамический
процесс сжатия излучения, заключенного внутри идеального зеркального
сосуда, при уменьшении объема последнего и, принимая во внимание
изменение частоты излучения, отражающегося от движущегося зеркала
(принцип Доплера), пришел к выводу , что излучательная способность
черного тела имеет вид:
⎛ν⎞
rνr,T = cν3 f ⎜ ⎟ , (76)
⎝T ⎠
где с – скорость света в вакууме, а f - функция, для определения вида
которой развитые Вином соображения оказались недостаточными.
Кривые, полученные в результате экспериментальных исследований,
приведены на рис. 48. они выражают зависимость rλr,T от λ . Все кривые
имеют явно выраженный максимум, который по мере повышения
температуры смещается в сторону более коротких волн. Площадь,
ограниченная кривой зависимости rλr,T = f ( λ ) и осью абсцисс,
пропорциональна светимости абсолютно черного тела. Для определения
положения максимума на графике в шкале λ перейдем в выражении закона
Вина (76) от ν к λ , пользуясь соотношением (71):
c2
c5 ⎛ c ⎞ −5 − λ T
rλr,T = 5 f⎜ , rλr,T = c1λ e , (77)
λ ⎝ λT ⎟⎠
−12 2
где с1 = 3, 70*10 Вт * см ; с 2 = 14380 мкм * К .
drλr,T
Приравняв к нулю производную , нетрудно видеть, что
dλ
положение максимума λ max удовлетворяет условию:
T λ max = b , (78)
- 82 -
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- …
- следующая ›
- последняя »
