Musta keha kiirgus

Allikas: Vikipeedia
Absoluutselt musta keha kiirguse spekter (ühikulise pindala kohta). Näidatud on ka nähtava spektraalpiirkonna piirid.

Musta keha kiirgus on elektromagnetiline kiirgus, mida kiirgab absoluutselt must keha, mida hoitakse kindlal temperatuuril, või keha, mis on termilises tasakaalus oma keskkonnaga. Musta keha kiirgusel on iseloomulik spekter ja intensiivsus, mis sõltub vaid keha temperatuurist. [1][2][3][4]

Seotud füüsikaseadused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Plancki kiirgusseadus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Plancki kiirgusseadus ütleb, et[5]

I(\nu,T) =\frac{ 2 h\nu^{3}}{c^2}\frac{1}{ e^{\frac{h\nu}{kT}}-1}.

kus

I(ν,T) on musta keha ühikuliselt pindalalt normaalsuunas ühikulisse ruuminurka kiiratava kiirguse võimsus etteantud sageduse korral;
h on Plancki konstant;
c on valguse kiirus vaakumis;
k on Boltzmanni konstant;
ν on elektromagnetilise kiirguse sagedus;
T on keha absoluutne temperatuur.

Wieni nihkeseadus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Wieni nihkeseadus ütleb, kuidas musta keha kiirguse spekter etteantud temperatuuril on seotud spektriga suvalisel teisel temperatuuril. Sellest järeldub, et lainepikkus \lambda_\max, kus intensiivus on maksmimaalne, sõltub vaid temperatuurist

\lambda_\max = \frac{b}{T}

kus b on Wieni nihkekonstant väärtusega 2,8977721(26)×10-3 K m.[6]

Analoogselt saab avaldada sageduse \nu_\max, kus intensiivsus on maksmimaalne

\nu_\max = T \times 58,8\ \mathrm{GHz}\ \mathrm{K}^{-1}.[7]

Stefani–Boltzmanni seadus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Stefani-Boltzmanni seadus ütleb, et

j^{\star} = \sigma T^4,

kus j* on musta keha ühikuliselt pindalalt emiteeruva kiirguse kogu võimsus, T on absoluutne temperatuur ja σ on 5,67×10-8 W m−2 K−4 on Stefani-Boltzmanni konstant.

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Loudon 2000, Chapter 1.
  2. Mandel & Wolf 1995, Chapter 13.
  3. Kondepudi & Prigogine 1998, Chapter 11.
  4. Peter Theodore Landsberg (1990). "Chapter 13: Bosons: black-body radiation", Thermodynamics and statistical mechanics, Reprint of Oxford University Press 1978, Courier Dover Publications, 208 ff. ISBN 0-486-66493-7. 
  5. Rybicki & Lightman 1979, p. 22
  6. http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bwien
  7. Nave, Dr. Rod. "Wien's Displacement Law and Other Ways to Characterize the Peak of Blackbody Radiation". HyperPhysics. Provides 5 variations of Wien's Displacement Law