Mukammal qora tan va uning nurlanishi

Mukammal qora tan va uning nurlanishi
Mukammal qora tan va uning nurlanishi
Anonim

Mutlaq qora jism shunday deyiladi, chunki u koʻrinadigan spektrda ham, undan tashqarida ham unga tushadigan barcha nurlanishlarni (aniqrogʻi, ichiga) oʻzlashtiradi. Ammo tana qizib ketmasa, energiya qaytadan qaytariladi. To'liq qora jism tomonidan chiqarilgan bu nurlanish alohida qiziqish uyg'otadi. Uning xususiyatlarini o'rganishga birinchi urinishlar model paydo bo'lishidan oldin ham qilingan.

19-asr boshlarida Jon Lesli turli moddalar bilan tajriba o'tkazdi. Ma'lum bo'lishicha, qora kuyik nafaqat unga tushayotgan barcha ko'rinadigan yorug'likni o'zlashtiradi. U infraqizil diapazonda boshqa, engilroq moddalarga qaraganda ancha kuchliroq nurlanadi. Bu boshqa barcha turlardan bir nechta xususiyatlari bilan ajralib turadigan termal nurlanish edi. To'liq qora jismning nurlanishi muvozanatli, bir hil, energiya uzatilmasdan sodir bo'ladi va faqat tananing haroratiga bog'liq.

butunlay qora tan
butunlay qora tan

Ob'ektning harorati etarlicha yuqori bo'lsa, termal nurlanish ko'rinadi va keyin har qanday jism, jumladan, mutlaqo qora rangga ega bo'ladi.

Faqat ma'lum bir energiya turini chiqaradigan bunday noyob ob'ekt e'tiborni o'ziga jalb qilolmadi. Biz termal nurlanish haqida gapirganimiz sababli, termodinamika doirasida spektr qanday ko'rinishi kerakligi haqidagi birinchi formulalar va nazariyalar taklif qilingan. Klassik termodinamika ma'lum bir haroratda maksimal nurlanish qaysi to'lqin uzunligida bo'lishi kerakligini, qizdirilganda va sovutilganda qaysi yo'nalishda va qancha siljishini aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Biroq, qora tana spektrida energiyaning barcha to'lqin uzunliklarida va xususan, ultrabinafsha diapazonida qanday taqsimlanishini oldindan aytish mumkin emas edi.

qora tana radiatsiyasi
qora tana radiatsiyasi

Klassik termodinamikaga ko'ra, energiya har qanday qismlarda, jumladan, o'zboshimchalik bilan kichik qismlarda ham chiqarilishi mumkin. Ammo mutlaqo qora jismning qisqa to'lqin uzunliklarida nurlanishi uchun uning ba'zi zarralarining energiyasi juda katta bo'lishi kerak va ultraqisqa to'lqinlar hududida u cheksizlikka boradi. Aslida, bu mumkin emas, tenglamalarda cheksizlik paydo bo'ldi va ultrabinafsha falokat deb nomlandi. Faqat Plankning energiya diskret qismlarda - kvantlarda tarqalishi mumkinligi haqidagi nazariyasi qiyinchilikni hal qilishga yordam berdi. Termodinamikaning bugungi tenglamalari kvant fizikasi tenglamalarining maxsus holatlaridir.

qora jismning spektrida energiya taqsimoti
qora jismning spektrida energiya taqsimoti

Dastavval butunlay qora tan tor teshikli bo'shliq sifatida tasvirlangan. Tashqi tomondan radiatsiya bunday bo'shliqqa kiradi va devorlar tomonidan so'riladi. Radiatsiya spektri bo'yicha, qaysimutlaqo qora tanaga ega bo'lishi kerak, bu holda g'orga kirishdan, quduqning ochilishidan, quyoshli kunda qorong'i xonaga derazadan va hokazolardan nurlanish spektri o'xshash. Lekin, eng muhimi, koinot va yulduzlarning, shu jumladan Quyoshning kosmik fon nurlanishining spektrlari unga toʻgʻri keladi.

Jismda har xil energiyaga ega boʻlgan zarralar qancha koʻp boʻlsa, uning nurlanishi shunchalik kuchliroq boʻlsa, qora jismga oʻxshab ketadi, deyish mumkin. Qora jism spektridagi energiya taqsimoti egri chizig'i bu zarralar tizimidagi statistik naqshlarni aks ettiradi, bunda o'zaro ta'sirlar davomida uzatiladigan energiya diskret bo'lgan yagona tuzatish mavjud.

Tavsiya: