RADIATIA CORPULUI NEGRU

ELEV: Noveschi NicoletaPROFESOR:Andrei FlorinaCLASA: XI - B

CUPRINS

1-Radiatia corpului negru-inceputul fizicii cuantice moderne2-Radiatiile emise de corpul negru3-Legile Radiatiei4-Evolutia imaginii asupra emisiei corpului negru5-Legea Stefan-Boltzmann (1879) 6-Legea lui Wien 7-Legea Rayleigh-Jeans8-Legea lui Plank9-Ipoteza lui Plank10-Bibliografie

Radiatia corpului negru-inceputul fizicii cuanticemoderne

Ce este corpul negru?

Fizicienii au ajuns de comun acord la definiţiacorpului negru.

Acesta este corpul care absoarbe total radiaţiile luminoase ce cad asupra sa, a căruiputere de absorbţie este egală cu unitatea.

Experimental s-a pus în evidenţăfaptul că unele corpuri încălzite emit radiaţii.

Kirchhoff a fost cel care a arătat că o cavitate (de exemplu – un cuptor) încălzită la o temperatură uniformă, înperetele căreia se face un mic orificiu, se comportă ca un corp negru.

Într-adevăr, toată radiaţia care cadedin afară pe orificiu trece prin el încavitate, şi, după reflexii repetate pepereţi, este în cele din urmă absorbităde aceştia.

Radiaţiile absorbite de corpul negrudetermină creşterea temperaturii acestuicorp. Creşterea temperaturii duce la emisia radiaţiei de către corpul negru, iaraceastă radiaţie reprezintă o pierdere de energie a corpului negru

Singurele radiaţii emise de corpul negrusunt cele produse de el însuşi datoritătemperaturii sale.

Acest proces poate ajunge la un echilibru, atunci când fluxul de energie din ext Acest proces poate ajunge la un echilibru, atunci când fluxul de energie din ext Acest proces poate ajunge la un echilibru, atunci când fluxul de energie din ext

Acest proces poate ajunge la un echilibru,atunci cand fluxul de energiedin exterior este constant.

Acest proces poate ajunge la un echilibru, atunci când fluxul de energie din ext

LEGILE RADIATIEI

Proprietatile radiatiei electomagnetice in interactie cu materia sunt sistematizate intr-un set simplu de leginumit legile radiatiei

Aceste legi se aplica atunci cind sursa de radiatie este ceea ce fizicienii numesc corp negru

http://instruct1.cit.cornell.edu/courses/astro101/lec09.htm

In general, conditii de corp negru se aplicaatunci cind sursa de radiatieinteractioneaza slab cu mediulinconjurator si poate fi considerat a fi in stare de echilibru.

Desi stelele nu satisfac perfect acesteconditii, ele aproximeaza destul de bineconditiile unui corp negru si deci pot ficonsederate corp negru.

Legea Stefan-Boltzmann (1879)

Legea Stefan-Boltzmann afirmăcă emitanţa energetică a corpului negru esteproporţională cu puterea a patraa temperaturii.

Deci, cu cât un corp este maifierbinte, cu atât el radiază maimult.

Se poate observa că legea lui Wien include şi legea Stefan-Boltzmann; pentru a o deduce trebuie să integrăm pe întreg spectrul.

Legea lui Wien Legea lui Wien se mai numeşte şi „legea de deplasare”, din următorul motiv:S-a constatatexperimental că emitanţa spectrală a unui corpîncălzit, menţinut la o temperatură constantă, reprezentată în funcţie de lungimea de undă, conduce la o curbă asemănătoare cu cea din figură.

Ea prezintă un maxim pentru o anumitălungime de undă (max. Dacă modificămacum temperatura corpului radiant, se modifică şi graficul emitanţei. În particular, se deplasează şi poziţia maximului.

S-a constatat experimental că produsul dintretemperatură şi lungimea de undă la care se atingemaximul emitanţei este constant (figurile), adică:Legătura dintre emitanţa spectrală în funcţie de frecvenţă şi emitanţa spectrală în funcţie de lungimeade undă este aproape evidentă,

S-a constatat experimental că produsuldintre temperatură şi lungimea de undă la care se atinge maximul emitanţei esteconstant (figurile), adică:legătura dintreemitanţa spectrală în funcţie de frecvenţăşi emitanţa spectrală în funcţie de lungimea de undă este aproape evidentă,

Vedem că ea concordă, cum era de aşteptat, cu legea de deplasare a luiWien, care, fiind dedusătermodinamic, e valabilăîn toate cazurile.

În regiunea lungimilorde undă mari ale radiaţiei, adică pentruvalori mici ale lui (, legea Rayleigh-Jeans reproduce de asemenea foarte binecurba experimentală de distribuţie a intensităţilor.

Legea Rayleigh-Jeans

Pentru frecvenţe înalte, însă, aceastăformulă nu este corectă. Formula dinainte nu indică prezenţa vreunuimaxim, ci, mai mult, pentru frecvenţemari, emitanţa spectrală ia valoriinfinite.

Acelaşi lucru este valabil şi pentruemitanţa energetică, integrala fiinddivergentă. Aceasta este aşa-numita„catastrofă violetă”.

Legea lui Plank

Legea lui Planck a fost obţinută pornind de la ipoteza conform căreia corpul absolut negru este format din oscilatori elementari (care pot fi atomi, molecule, ioni) şi care emit în mod spontan energie sub formă de radiaţie termică de echilibru.

Emisia de energie are loc pe seama energiei interne a corpului. Distribuţia după energii a numărului de oscilatori se consideră că este o distribuţie de tip Maxwell-Boltzmann.

Ipoteza lui Plank

Ipoteza lui Planck, îndrăzneaţă la vremea respectivă, constă în afimaţia că emisia de energie se face în mod spontan, dar că ea nu are loc în mod continuu, ci discontinuu sau discret, sub formă de porţii minime (sau porţii elementare) de energie, care au primit numele de cuante de energie.

Ipoteza lui Plank

Ipoteza lui Planck, îndrăzneaţă la vremea respectivă, constă în afimaţia că emisia de energie se face în mod spontan, dar că ea nu are loc în mod continuu, ci discontinuu sau discret, sub formă de porţii minime (sau porţii elementare) de energie, care au primit numele de cuante de energie.

De aceea,Ipoteza lui Plank mai estecunoscuta si sub denumirea de ipoteza cuantelor de energie.

BIBLIOGRAFIE

• http://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htm

• http://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_Stefan-Boltzmann

• http://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htm

http://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_Stefan-Boltzmannhttp://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htm

• http://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htm

http://www.derzse.home.ro/academics/mf801/light/radiatia.htm

RADIATIA CORPULUI NEGRU Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15BIBLIOGRAFIESlide Number 17