Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Ciało doskonale czarne Maciej Florczuk Maciej Florczuk I TR I TR.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Ciało doskonale czarne Maciej Florczuk Maciej Florczuk I TR I TR."— Zapis prezentacji:

1 Ciało doskonale czarne Maciej Florczuk Maciej Florczuk I TR I TR

2 1.Ciało czarne (CC) emituje widmo ciągłe, którego kształt zależy od temperatury 2.CC emituje światło na każdej długości fali. 2.Ciało czarne w wyższej temperaturze emituje większą całkowitą energię od ciała w niższej temperaturze 4.Widmo CC w wyższej temperaturze posiada maksimum na krótszej niż widmo CC w temperaturze niższej Ciało czarne (doskonale)

3 Co wiedziano w okresie przed powstaniem mechaniki kwantowej? 1.Prawo Stefana-Boltzmana :Stefan - eksperyment (1879) Boltzmann, klasyczna termodynamika (1884) W(T) całkowita moc promieniowania na jednostkę powierzchni na wszystkich długościach fali = 5.67 x W m -2 K Prawo przesunięć Wiena experyment (1883) max (T) to długość fali dla której występuje maksimum świecenia 3. Widmo ciała doskonale czarnego eksperyment teoria klasyczna zawodzi! max T = x m·K visible

4 Pozostały jednak problemy rozkład spektralny świecenia ciała doskonale czarnego nie jest zrozumiały : dlaczego maleje dla wysokich częstotliwości ? Klasycznie prawo Rayleigha-Jeansa

5 Obsadzenie poziomów energetycznych w zależności od temperatury Rozkład Boltzmana

6 Widmo ciała czarnego: równanie Rayleigha-Jeansa gdzie E ave = średnia energia modu = kT z rozkładu Boltzmanna n( ) = liczba drgajacych modów wnęki Rayleigh-Jeans experiment Raleigh- Jeans równanie dobre dla dużych (niskie energie). ALE, rośnie do nieskończoności dla małych (wysokich energii). katastrofa w UV! Gęstość energii

7 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Max Planck (1900) korpuskularna natura światła, korpuskularna natura światła, ciało czarne absorbuje, jak również emituje, wszystkie długości fal, ciało czarne absorbuje, jak również emituje, wszystkie długości fal, obserwowane widmo promieniowania CDC nie odpowiada teorii klasycznej (Rayleigh-Jeans law) katastrofa w UV obserwowane widmo promieniowania CDC nie odpowiada teorii klasycznej (Rayleigh-Jeans law) katastrofa w UV

8 Stimulated Emission E1, N1E1, N1 E 2, N 2 Ciało czarne (doskonale), do wyjaśnienia emisji CC potrzebna jest emisja wymuszona

9 Rayleigh-Jeans Widmo ciała czarnego: prawo Plancka prawo Plancka początkowo okreslono empirycznie (próby i błędy!) wyprowadzone z zał: skwantowania promieniowania, i.e. istnienia fotonów ! małe 0. duże Raleigh-Jeans. gdzie E ave jest opisane rozkładem Boseg-Einsteina: E = hc/ gdzie E ave jest opisane rozkładem Boseg-Einsteina: E = hc/ Plancks Law

10 Widmo ciała czarnego: prawo Plancka Max Planck wyja ś ni ł krzywe emisji zak ł adaj ą c, ż e energia fotonów jest skwantowana E = h h=6.626 X Joule sec

11 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne – ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Rozkład Plancka określa energię du promieniowania na jednostkę objętości w zakresie długości fal od do +d Gdzie: T – temperatura, k – stała Boltzmanna (1, J/K), c – prędkość światła, h – stała Plancka (6, J s),

12 Promieniowanie ciała doskonale czarnego (m) Gęstość energii Widmo promieniowania ciała doskonale czarnego o różnych temperaturach. T = 1000K T = 800K T = 600K max

13 Prawa emisji termicznej Prawo przesunięć Wiena Prawo Stefana-Boltzmana Prawo Plancka

14 Prawa emisji termicznej

15 T1T1 T2T2 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Prawo Wiena:

16 THE END Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych i umieszczenie mojej prezentacji na stronie szkoły. Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych i umieszczenie mojej prezentacji na stronie szkoły.


Pobierz ppt "Ciało doskonale czarne Maciej Florczuk Maciej Florczuk I TR I TR."

Podobne prezentacje


Reklamy Google