В вариантах 1-15 этого задания излучение считается равновесным
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
В вариантах 1-15 этого задания излучение считается равновесным.
2. Используя закон Планка, доказать, что длина волны, соответствующая максимуму спектральной излучательной способности чёрного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре.
Решение
Формула Планка для спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела (универсальная функция Кирхгофа)
(1)
- интенсивность излучения в интервале (λ;λ+dλ) отнесённая к интервалу dλ (Вт/м3),
λ – длина волны излучения,
Т – абсолютная температура,
h – постоянная Планка,
k – постоянная Больцмана,
с – скорость света в вакууме.
Обозначим постоянные в (1) , получим функцию
(2)
Для нахождения максимума (2) (это минимум знаменателя) берём производную знаменателя по λ и приравниваем нулю.
(3)
Обозначим b/λ = x, сократим λ4 и получим уравнение
(4)
Уравнение решается численно подбором корня, получаем х = 4,965
Итак, b/λ = 4,965 или
Получен экспериментальный закон смещения Вина для максимума спектральной излучательной способности .