شرکت مهندسی دقت آزمای کارا

ارائه خدمات کالیبراسیون و اعتبارسنجی

تابش جسم سیاه

تابش جسم سیاه (بلک بادی)

قوانین مربوط به حرکت و جاذبه زمین زمین نیوتن، قوانین پایستگی انرژی و تکانه، قوانین ترمودینامیک و قوانین ماکسول برای الکتریسیته و مغناطیس، همگی بطور کم یا زیاد، در پایان قرن 19 میلادی به نتیجه رسیده و کامل شدند. در حقیقت این معادلات جهانی را برای ما ترسیم می کردند که در آن اجسام بر اساس زمان و فضای مطلق و با قابلیت پیش بینی در حال حرکت و جابجایی بودند.از این قوانین جهت خلق ماشین هایی استفاده شد که در نهایت سبب ایجاد دو موج انقلابی در صنعت شدند. موج اول ماشینی که بوسیله بخار در حرکت بود و دومی آنکه با استفاده از جریان الکتریسیته کار می کرد. این قوانین قادر بودند فضاپیمایی را با درستی موقعیت بسیار بالا به انتهای منظومه شمسی ارسال کنند. این قوانین از لحاظ معادلات ریاضی بکار رفته به اندازه ای مستحکم و بی نقص می نمودند که هیچ قانونی به قانون دیگر تجاوز نکرده و دیگری را نقض نمی کرد. واقعیاتی که تا درجه بالایی از درستی و بوسیله انجام آزمایشات زیاد حاصل شده بودند.                          

Black-Body-Radiation

در پایان قرن 19 میلادی ،فیزیک به ظاهر در قله خود بسر می برد. به گونه ای که گزارشاتی در خصوص اظهار نظرهایی نظیر؛

” در حال حاضر هیچ چیز جدیدی برای کشف در فیزیک وجود ندارد. همه آنچه باقی مانده فقط اندازه گیری های دقیق و دقیق تر است”

نیز به گوش میرسید. این جملات به استناد مدارک موجود از مجمع بریتانیانی پیشرفت علم در سال 1900 میلادی، به لرد کلوین (1907-1824)  نسبت داده می شود. آلبرت مایکلسون (1931-1852) دانشمند آلمانی-آمریکایی هم عقیده ای مشابه آنچه گفته شد داشته است. البته گفته می شود که او این ایده را از کلوین گرفته است اما شواهدی کمی برای اثبات این ادعا در دسترس می باشد.

با ورود به قرن جدید مشخص شد کلوین نگفته بود که فیزیک به اتمام رسیده است. در حقیقت منظور او کاملا مخالف این مطلب بود. دو ابر، فضای آسمان فیزیک قرن 19 را اشغال کرده بود:

زیبایی و وضوح تئوری دینامیک، که گرما و نور را حالتی از حرکت و جابجایی معرفی می کرد، در حال حاضر بوسیله دو ابر در ابهام بسر می برد:

1-اولین چیزی که به استناد خاصیت موجی نور موجودیت می یافت و بوسیله فرنل و دکتر توماس یانگ مطرح گردید این سوال را پدید آورد که زمین چگونه می تواند از درون یک ماده کشسان، که در حقیقت اتر درخشان نامیده می شد، حرکت کند؟

2- ابهام دوم در خصوص رویکرد ماکسول-بولتزمن، با در نظر گرفتن تقسیم بندی و محدودکردن انرژی، بود.

کلوین به تشریح دو سوال، مرتبط با فیزیک زمانه خودش، پرداخت. سوالاتی که از نظر فنی بسیار پیچیده بودند به نحوی که نمی توان آنها را برای شخص عادی توضیح داد مگر اینکه مطالعاتی در خصوص فیزیک داشته باشد. اولی به بحث اتر درخشان که حالا دیگر بی اعتبار شده بود رجوع می کرد؛ و اما دومی عدم تونایی تئوری الکترمغناطیس در پیش بینی صحیح ویژگی های تابش دمایی را تشریح می نمود.

اساسا مبحث اول به این شکل است: نور یک موج است، نور برای انتشار به محیط انتشار نیاز دارد، این محیط به اتر درخشان معروف است، این محیط می باید به شدت سفت و صلب باشد (زیرا نور با سرعت بسیار بالا جابجا می شود) و همچنین به شدت رقیق باشد (زیرا نمی توانیم رد جابجا شدن نور را تشخیص بدهیم). فیزیک قرن 19 نمی توانست جوابی برای این مو ضوعات پیدا کند، بنابراین فیزیک در آن زمان به مخاطره افتاد.

پرتوی نوری که این ابر تیره را پراکنده کرد تئوری نسبیت بود که بوسیله آلبرت انیشتین مطرح شد. مطلبی که بوسیله این تئوری آشکار شد این حقیقت بود که بطور کلی اتری وجود ندارد، فضای مطلقی وجود ندارد، زمان مطلق بی معنی است، جرم پایسته نیست، انرژی پایسته نیست و در نهایت هیچ چیزی سریع تر از نور جابجا نمی شود. در حقیقت این تئوری انقلابی بزرگ در فیزیک بود.

و اما دومین ابر تاریک که بوسیله کلوین مطرح شده بود و کلوین از آن به دکترین ماکسول-بولتزمن یاد می کرد منجر به پیدایش مکانیک کواتنتوم- انقلابی ترین تئوری کل تاریخ فیزیک شد. حقایق اصلی که در این تئوری مطرح می شود این است که در واقع همه چیز بطور همزمان دارای خاصیت موجی و ذره ای است و در عین حال هیچ چیزی نمی تواند بطور قطع و مطلق قابل پیش بینی باشد.

پیدایش این دو تئوری انقلابی فیزیک را به دو قلمرو تقسیم بندی کرد. به تمامی تئوری هایی که پیش از خلق این دو تئوری، بسط و نشر یافته اند فیزیک کلاسیک گفته می شود. همچنین به تمامی تئوری هایی که از اصول اولیه تئوری های نسبیت و مکانیک کوانتوم بهره گرفته اند فیزیک مدرن گفته می شود. واژه مدرن به این دلیل انتخاب شد که پایه و اساس این نظریه ها در سه دهه اول قرن 20 میلادی بنیان گذاشته شد. فن آوری های جدیدی از قبیل نورهای الکتریکی، توسترها، یخچال ها، ماشین های دوخت، رادیو ها، تلفن ها، فیلم ها، دستگاه های ضبط صوت، هواپیماها، اتوموبیل ها، متروها، آسانسورها، آسمان خراش ها، نایلون، سلولوئید و غیره، شروع به پیدایش و موجودیت کردند. اوایل قرن 20 میلادی مملو از ایده ها و اختراعات انقلابی است. اختراعاتی که تصور زندگی بدون آن ها در حال حاضر غیر ممکن است. در حقیقت فیزیک مدرن فقط یک وجه از آغاز مدرنیته می باشد.

 
Albert_Abraham_Michelson
Lord_Kelvin
Einstein

ناکامی های فیزیک کلاسیک

حاشیه های فرسوده بر پرده فیزیک کلاسیک منجر به پیدایش فیزیک مدرن گردید:

نسبیت

  • عدم وجود حرکت مشهود در داخل اتر
  • تغییر جهت خط الراس عطارد

مکانیک کوانتوم

  • تابش جسم سیاه و فاجعه فرابنفش
  • اثر فوتوالکتریک
  • طیف گسسته اتمی و مسئله مدیریت اتم ها برای موجودیت
  • فروپاشی رادیو اکتیو

آنچه در خصوص تابش جسم سیاه میدانیم

  • شکل توضیع
  • تغییرات قله نمودار بر اساس قانون وین
  • مجموع توان خروجی که بر اساس قانون استفان-بولتزمن بیان می شود
blackbody-radiation-chart

جان استرات، لرد ریلی و جیمز جینز ، فاجعه فرابنفش

جسم سیاه در واقع جسم ایده عالیست که تمامی فرکانس ها را جذب و سپس گسیل می کند.از فیزیک کلاسیک می توان برای بیان معادله ای که شدت تابش جسم سیاه را به عنوان تابعی از فرکانس و در یک دمای ثابت تشریح می کند، استفاده نمود.اگرچه قانون ریلی-جیمز برای فرکانس های پایین بخوبی صدق می کند اما در فرکانس های بالاتر بصورت تابع ƒ² اختلاف پیدا می کند،این اختلاف و واگرایی برای فرکانس های بالا به فاجعه فرابنفش مشهور می باشد.

ویلهم وین، فاجعه فرو سرخ

در سال 1896 میلادی قانون توضیع تابش جدیدی را ارائه کرد. پلانک، که در زمان انجام این پروسه همکار وین بود، بعدها، در سال 1900 میلادی، تئوری کوانتوم را بر این اساس پایه گذاری کرد که قانون وین اگر چه برای فرکانس های بالا درست عمل می کند اما در مورد فرکانس های پایین کاملا شکست خورده و ناکارآمد است.

انرژی کوانتیده است

ماکس پلانک (1947-1858) ،آلمان. قانون توضیع انرژی در طیف نرمال:

گزاره پیش فرض…                               E = hf

 

و همچنین(از فرمول انیشتین داریم)                p = h/ λ                                                   

حال می خواهیم معادله طیف جسم سیاه را استخراج کنیم.

قانون پلانک شامل فرمولی است که تابش طیفی یک جسم در دمای معین را بر اساس تابعی از فرکانس(L f) و یا تابعی از طول موج(L λ) بیان می کند. فرمول مذکور دارای واحدی بر حسب توان بر استرادیان در سطح مقطع در فرکانس و یا توان بر استرادیان در سطح مقطع در متر(طول موج)، می باشد. 

  وقتی که این توابع در مجموع زاویه فضایی یک گوی( 4 استرادیان) ضرب شوند، به فرمول تابش طیفی (Ef or Eλ) دست پیدا می کنیم. این توابع دارای یکاهایی برحسب توان بر سطح مقطع در فرکانس و یا توان بر سطح مقطع در متر (طول موج)، می باشند:

اگر از دو طرف معادله فوق در بازه صفر تا بینهایت انتگرال گیری کنیم، نتیجه آن فرمول تابش و یا توان بر مساحت سطح مقطع است:

جواب معادله فوق برابر است با :

به مجموع جملات کسر ضرب شده در دما، ثابت استفان گفته می شود.

با جایگزینی این ثابت در فرمول اصلی و ضرب مساحت سطح مقطع در دو طرف معادله، به معادله قانون استفان-بولتزمن می رسیم:

از معادله قانون پلانک بر حسب طول موج مشق گیری می کنیم تا ماکزیمم نقطه طول موج،به عنوان تابعی از دما، معین شود.

از حل معادله فوق داریم:

جاییکه  از حل معادله غیر جبری زیر بدست می آید:

x = 4.965114231744276303698759131322893944055584986797250972814…

از ترکیب تمامی این ثابت ها در ثابت وین داریم:

و در نهایت قانون جابجایی وین که به شرح زیر است:

علاوه بر این ،لازم است تا Un (انرژی کل تابشی از جسم سیاه)به عنوان کمیت پیوسته ای که بطور نا محدود تفکیک پذیر می باشد،تفسیر نگردد. بلکه می باید آنرا کمیت گسسته ای از مقداری صحیح که خود شامل قسمت های متناهی برابر است، تعریف نمود. 

 

قانونی که در مورد دمای موثر بحث می کند. هیچ شیئی طیف تابشی جسم سیاه را بطور کامل و بی نقص گسیل نمی کند. همواره تغییراتی در منحنی تابش حاصل از تئوری  وجود خواهد داشت.مساحت زیر منحنی شدت طول موج برای منبع موجود تابش را برابر با مساحت زیر منحنی شدت طول موج برای جسم سیاه ایده آل قرار داده و معادله را برای بدست آوردن دمای مربوطه حل کنید. دمای موثر یک شیئ برابر است با دمای جسم سیاه ایده آل که انرژی را هم مرتبه شیئ موجود تابش می کند. قسمت های مختلف خورشید هم دارای دماهای متفاوتی هستند. از ترکیب آن ها ، دمای موثر خورشید برابر با 5778

خانم ها و آقایان،آکادمی سلطنتی علوم تصمیم گرفته است ، جایزه نوبل فیزیک را در سال 1918 ، به دکتر ماکس پلانک،پروفسور در دانشگاه برلین ، برای کار ایشان در زمینه تثبیت و گسترش تئوری کوانتای اولیه ، تقدیم کند. از زمانی که کیرشهف به ما این مژده را داد که ” شدت تابش از یک جسم سیاه تنها به طول موج تابش و دمای جسم تابش کننده بستگی دارد “، پیش بینی تئوریکال رفتار تابشی، منشا پدید آمدن بسیاری از کشف های نوآورانه شده است. در اینجا ذکر این نکته را لازم میدانم که به اصل دوپلر اشاره کنم که باعث تغییر برداشت ما از طبیعت نور گردید بطوریکه در حال حاضر در تئوری الکترومغناطیسی نور که بوسیله مرد بزرگ علم ، ماکسول ، فرمول نویسی گردید و الهام گیری از قانون استفان بوسیله بولتزمن و در نهایت قانون تابش وین ، اثرات آنرا مشاهده می کنیم.همانطور که از قبل هم مشخص بود،این موضوع نمی توانست دقیقا با واقعیت تطابق داشته باشد،اما در واقع یک ترجیح بود، همانند آن قانون تابشی که توسط لرد ریلی مطرح گردید، در حقیقت پلانک به جستجوی مورد خاصی از قانون کلی تابش پرداخت و در نهایت در سال 1900 ، فرمول ریاضی برای آن نوشت و تئوری خودرا بر طبق همین فرمول ها بسط داد.فرمول شامل دو ثابت بود، اولی عدد مولکول های موجود در یک گرم مولکول از ماده را معرفی می نمود. پلانک همچنین اولین شخصی است که از طریق رابطه ای که ارائه داد،موفق به محاسبه بسیار دقیق عددی ثابت معروف به عدد آووگادرو گردید.ثابت دوم،ثابت پلانک بود، که پس از مطرح کردن آن توسط ایشان مشخص گردید که شاید اهمیتی بیشتر از ثابت اول نیز دارد. رابطه  ، جاییکه  فرکانس لرزش تابش می باشد،در واقع کوچک ترین مقدار گرمایی می باشد که در فرکانس لرزشی  قابل تابش می باشد.این نتیجه گیری تئوریکال بطور کاملا صریح در مقابل برداشت اولیه ما از پدیده تابش قرار می گیرد.اما نتایج تجربی بدست آمده بعدی، موجب پذیرش همگانی تئوری تابش پلانک گردید.

 

کلوین بدست می آید.

 

سخنرانی دکتر اکستراند، رئیس آکادمی سلطنتی علوم سوئد در هنگام معرفی برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 1918 میلادی.

 

با بهره گیری از مکانیک استاتیک، پلانک موفق به استخراج معادله ای شبیه به معادله ریلی – جینز گردید، اما با اضافه نمودن پارامتری تنظیم کننده به آن،پارامتر . پلانک دریافت که برای مقدار  ، داده ناشی از تجربه، قابل بازآوری است. با همه این تفسیر، پلانک قادر به ارائه توجیهی برای فرض خود مبنی بر کوانتیده بودن انرژی نبود. فیزیکدان ها ایده اورا در خصوص کوانتیده بودن انرژی جدی نگرفتند، تا زمانیکه انیشتین برای توضیح اثر فوتوالکتریک،متوسل به همان فرضی شد که چندی پیش پلانک آنرا مطرح کرده بود.

 

101,257 دیدگاه برای «تابش جسم سیاه»

  • Ronaldsluct
    آگوست 3, 2025 در t 6:19 ب.ظ
    Permalink

    Чем раньше проведена детоксикация, тем меньше риск развития серьезных последствий, таких как инфаркт, инсульт, алкогольный психоз, цирроз печени.
    Ознакомиться с деталями – postavit-kapelniczu-ot-zapoya moskva

  • Ronaldjah
    آگوست 3, 2025 در t 6:19 ب.ظ
    Permalink

    Наша клиника работает на рынке наркологической помощи более десяти лет. За это время мы выстроили чёткую систему оказания экстренной и плановой помощи пациентам с различными стадиями алкогольной или наркотической зависимости. В штате — врачи-наркологи, психиатры, психологи, а также опытный медицинский персонал. Мы применяем европейские протоколы лечения, сертифицированные препараты отечественного и импортного производства и современные методы диагностики, что позволяет достичь высокой эффективности и снизить риск осложнений.
    Получить дополнительные сведения – https://narcologicheskaya-klinika-ekaterinburg0.ru/narkologicheskaya-klinika-kodirovka-v-ekaterinburge/

  • JudsonStomy
    آگوست 3, 2025 در t 6:22 ب.ظ
    Permalink

    Клиника оснащена современным оборудованием для мониторинга состояния пациентов и проведения процедур с максимальной безопасностью. Врачебный состав состоит из опытных наркологов, психиатров и психологов, регулярно повышающих квалификацию и применяющих доказательные методы лечения. На портале Российской медицинской ассоциации наркологов можно ознакомиться с рекомендациями по стандартам оказания наркологической помощи.
    Подробнее – https://narkologicheskaya-klinika-chelyabinsk13.ru/chastnaya-narkologicheskaya-klinika-chelyabinsk/

  • visit here
    آگوست 3, 2025 در t 6:29 ب.ظ
    Permalink

    Great site you have here.. It’s hard to find quality writing like yours
    nowadays. I seriously appreciate people like you! Take care!!

  • Richardreurf
    آگوست 3, 2025 در t 6:37 ب.ظ
    Permalink

    Длительный запой приводит к нарастанию интоксикации, истощению нервной системы, серьёзным нарушениям в работе печени, почек и сердца. Могут возникнуть тяжёлые психозы (белая горячка), судороги, развитие алкогольной энцефалопатии, панкреатит, обострение хронических болезней. Самостоятельные попытки выйти из запоя с помощью «народных средств», внезапного отказа от алкоголя, промывания желудка или лекарств из домашней аптечки часто только усугубляют состояние.
    Получить дополнительные сведения – вывод из запоя на дому круглосуточно

  • best bitcoin casinos
    آگوست 3, 2025 در t 7:12 ب.ظ
    Permalink

    It’s a shame you don’t have a donate button! I’d definitely donate
    to this fantastic blog! I suppose for now
    i’ll settle for book-marking and adding your RSS feed to my Google account.
    I look forward to brand new updates and will share this website with my
    Facebook group. Chat soon!

  • MelvinErutt
    آگوست 3, 2025 در t 7:30 ب.ظ
    Permalink

    Мультидисциплинарная программа строится на взаимодействии нескольких специалистов — нарколога, психотерапевта, социального работника и, при необходимости, специалиста по физреабилитации. Такой формат позволяет:
    Углубиться в тему – лечение наркомании кодирование в мариуполе

  • Jeffreycrarp
    آگوست 3, 2025 در t 7:38 ب.ظ
    Permalink

    В домашних условиях процедуру проводят только при отсутствии угрожающих симптомов — всегда под наблюдением врача и с возможностью экстренной госпитализации при ухудшении состояния. В стационаре пациент находится под круглосуточным контролем медиков, получает сбалансированное питание, поддержку психолога и физическую реабилитацию.
    Получить дополнительную информацию – https://lechenie-alkogolizma-vidnoe4.ru/lechenie-alkogolizma-stoimost-v-vidnom

  • Charlesglype
    آگوست 3, 2025 در t 7:49 ب.ظ
    Permalink

    Пациенты могут воспринимать окружающих как врагов, отказываться от помощи. Стресс от изоляции дома усугубляет состояние без профессиональной поддержки.
    Изучить вопрос глубже – скорая вывод из запоя

  • JustinSturl
    آگوست 3, 2025 در t 8:04 ب.ظ
    Permalink

    шлюхи днр донецк проститутки: Донецк: широкий выбор проституток на любой вкус.

  • kotuhOpimb
    آگوست 3, 2025 در t 8:15 ب.ظ
    Permalink

    К-ЖБИ обеспечивает непревзойденное качество своей продукции и жестко придерживается установленных сроков. Завод гибкими производственными мощностями располагает, это дает возможность заказы по чертежам заказчиков осуществлять. Свяжитесь с нами по номеру телефона, и мы с удовольствием ответим на ваши любые вопросы. Ищете купить пустотные плиты перекрытия? Gbisp.ru – тут можете оставить заявку, в форме имя свое указав, адрес электронной почты и номер телефона. Далее на «Отправить» нажмите кнопку. Быструю доставку продукции мы гарантируем. Ждем ваших обращений к нам!

  • Michaelphife
    آگوست 3, 2025 در t 8:27 ب.ظ
    Permalink

    В течение процедуры пациент находится под непрерывным наблюдением: внутривенные капельницы с регидратационными растворами, витаминно-минеральными комплексами и гепатопротекторами обеспечивают восстановление функций печени, нормализацию обменных процессов и поддержку работы сердечно-сосудистой системы. При необходимости к лечению привлекаются узкопрофильные врачи — кардиолог, невролог или терапевт — что делает процесс максимально комплексным. По завершении выведения из запоя врач предоставляет подробный план поддерживающей терапии с рекомендациями по питанию, питьевому режиму и графику повторных консультаций.
    Узнать больше – https://vyvod-iz-zapoya-reutov4.ru/vyvod-iz-zapoya-stacionar-v-reutove/

  • RobertBetig
    آگوست 3, 2025 در t 8:29 ب.ظ
    Permalink

    Процесс вывода из запоя на дому в Ярославле строится по четко отлаженной схеме, включающей несколько последовательных этапов, направленных на максимально быстрое и безопасное восстановление здоровья пациента.
    Узнать больше – https://vyvod-iz-zapoya-yaroslavl00.ru/vyvod-iz-zapoya-czena-yaroslavl/

  • 여성전용마사지
    آگوست 3, 2025 در t 8:39 ب.ظ
    Permalink

    토닥이 여성전용마사지는 오직 여성만을 위한 전국
    출장 전문 마사지 서비스입니다. 대한민국 최초의
    여성 전용 마사지 플랫폼으로서 수많은 여성 고객에게 사랑받고

  • Fidelvex
    آگوست 3, 2025 در t 8:40 ب.ظ
    Permalink

    Мы стремимся обеспечить пациентам максимальный уровень доверия и результативности лечения, сочетая передовые технологии и многолетний опыт специалистов:
    Углубиться в тему – http://lechenie-alkogolizma-krasnodar0.ru/

  • internetCrowl
    آگوست 3, 2025 در t 9:02 ب.ظ
    Permalink

    На сегодняшний день высокоскоростной интернет стал жизненно важным‚ в особенности для пользователей, увлекающихся стримингом. Гигабитный интернет открывает отличные возможности для просмотра потокового видео и онлайн-игр. Используя оптоволоконные технологии, интернет-провайдеры предлагают надежное соединение и высокое качество видео. ekaterinburg-domashnij-internet004.ru В Екатеринбурге предоставление интернета на уровне гигабита обеспечивает воспользоваться IPTV услугами без задержек и перебоев. Скорость загрузки достигает впечатляющих показателей‚ что делает просмотр контента в Екатеринбурге приятным. При выборе пакетов важно учитывать отзывы пользователей и отзывы о провайдерах. С использованием гигабитного подключения вы получите уникальным опытом от просмотра и игры.

  • Carlosdrero
    آگوست 3, 2025 در t 9:17 ب.ظ
    Permalink

    После первичной диагностики начинается активная фаза медикаментозного вмешательства. Современные препараты вводятся капельничным методом, что позволяет оперативно снизить уровень токсинов в крови, восстановить нормальный обмен веществ и нормализовать работу внутренних органов, таких как печень, почки и сердце. Этот этап критически важен для стабилизации состояния пациента и предотвращения дальнейших осложнений.
    Исследовать вопрос подробнее – вывод из запоя круглосуточно в туле

  • MartinCar
    آگوست 3, 2025 در t 9:17 ب.ظ
    Permalink

    Комплексный вывод из запоя в Туле организован по отлаженной схеме, состоящей из нескольких этапов, каждый из которых направлен на безопасное и эффективное восстановление организма.
    Исследовать вопрос подробнее – vyvod-iz-zapoya-klinika tula

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.