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.

 

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.

 

101,083 دیدگاه برای «تابش جسم سیاه»

  • آگوست 31, 2025 در t 12:36 ق.ظ
    Permalink

    Капельница от алкогольной интоксикации – это популярный метод терапии, который может быть выполнен специалистом на дом анонимно в городе Тула. Основная цель процедуры – детоксикация организма и восстановление после запоя. Но важно учитывать противопоказания и побочные эффекты. Ограничения включают: тяжелые болезни сердца и сосудов, аллергические реакции на компоненты капельницы и патологии почек. Побочные эффекты могут проявляться в виде головной боли, тошнотных ощущений и аллергий. нарколог на дом анонимно тула Необходимо учитывать, что помощь нарколога предполагают не только терапию алкоголизма, но и профилактику рецидивов, реабилитацию и медицинское сопровождение. Конфиденциальное лечение с помощью капельного введения может значительно улучшить самочувствие пациента и ускорить процесс восстановления.

  • آگوست 31, 2025 در t 12:47 ق.ظ
    Permalink

    Современная жизнь, особенно в крупном городе, как Красноярск, часто становится причиной различных зависимостей. Работа в условиях постоянного стресса, высокий ритм жизни и эмоциональные перегрузки могут привести к проблемам, которые требуют неотложной медицинской помощи. Одним из наиболее удобных решений в такой ситуации является вызов нарколога на дом.
    Подробнее можно узнать тут – vyzvat-narkologa-na-dom krasnojarsk

  • آگوست 31, 2025 در t 1:07 ق.ظ
    Permalink

    Близкий человек в запое? Не ждите ухудшения. Обратитесь в клинику — здесь проведут профессиональный вывод из запоя с последующим восстановлением организма.
    Получить больше информации – в самаре

  • آگوست 31, 2025 در t 1:11 ق.ظ
    Permalink

    Алкогольная зависимость и детоксикация в Туле: как получить помощь Проблема алкогольной зависимости требует опытного подхода и квалифицированной помощи. Тула предлагает множество услуг для детоксикации и борьбы с алкогольной зависимостью. Медицинская детоксикация, предлагаемая наркологами в Туле, помогает безопасно устранить токсины из организма. помощь нарколога тула В Туле доступны реабилитационные программы, включающие поддержку наркологов, психологическую помощь во время детоксикации и консультации по алкоголизму. Необходимо понимать, что успешное восстановление после алкоголизма требует комплексного подхода, включая лечение зависимости от алкоголя. В Туле функционируют клиники, предлагающие профессиональную помощь в лечении алкоголизма и обеспечивающие необходимую поддержку. Не откладывайте обращение за помощью; первый шаг к здоровой жизни важен.

  • آگوست 31, 2025 در t 1:19 ق.ظ
    Permalink

    Подбор клиники для вывода из запоя в Туле – значимый этап‚ который необходимо тщательно обдумать к нескольким аспектам‚ включая цену предоставляемых услуг и качество медицинской помощи. При выборе клиники следует учитывать следующие моменты. Во-первых‚ обратите внимание на наркологическими параметрами‚ которые имеет учреждение. Многие частные клиники Тулы имеют опытных профессиональных наркологов‚ которые могут обеспечить срочную помощь нарколога на дом. Это особенно актуально‚ если состояние пациента нуждается в оперативном решении.Во-вторых‚ изучите отклики о клиниках Тулы. Это даст возможность оценить‚ как другие пациенты оценили качество оказанной помощи и эффективность терапии. Не забудьте узнать о ценах на услуги вывода из запоя – они могут значительно отличаться в зависимости от уровня сервиса и используемых терапий. Также стоит рассмотреть программы реабилитации от алкоголизма и другие предложения‚ такие как лечение алкогольной зависимости. Некоторые клиники используют интегрированные методы‚ что может быть достаточно результативным. Важно помнить‚ что доступные цены на лечение не всегда гарантируют хорошее качество. Выбирая клинику‚ ищите баланс между ценой и качеством медицинской помощи при алкоголизме. Не стесняйтесь задавать вопросы о методах лечения и возможностях‚ которые предлагает клиника. нарколог на дом срочно

  • آگوست 31, 2025 در t 1:32 ق.ظ
    Permalink

    Каждый из наших врачей не только специалист, но и психолог, способный понять переживания пациента, создать атмосферу доверия. Мы применяем индивидуальный подход, позволяя каждому пациенту чувствовать себя комфортно. Наши наркологи проводят тщательную диагностику, разрабатывают планы лечения, основываясь на данных обследования, психологическом состоянии и других факторах. Основное внимание уделяется снижению абстиненции, лечению сопутствующих заболеваний, коррекции психоэмоционального состояния.
    Детальнее – вывод из запоя цена смоленск

  • آگوست 31, 2025 در t 1:40 ق.ظ
    Permalink

    Запой — это не просто многодневное употребление алкоголя, а тяжёлое нарушение обмена веществ, работы сердца, нервной системы и внутренних органов. Без медицинской помощи резко возрастает риск развития осложнений: делирий, судороги, инсульт, сердечная недостаточность, тяжёлое обезвоживание и нарушения психики. Симптомы могут прогрессировать в любое время, причём угроза для жизни появляется внезапно.
    Получить дополнительные сведения – vyvod-iz-zapoya-na-domu

  • آگوست 31, 2025 در t 1:53 ق.ظ
    Permalink

    Вызов анонимного нарколога — это значительным шагом на дороге к избавлению от зависимости. Когда вы или ваш близкий испытываете трудностями с психоактивными веществами либо алкоголем‚ не стоит откладывать помощь на потом. На сайте site;com доступна консультация нарколога и заказать выезд специалиста на дом. Конфиденциальная помощь гарантирует вашу конфиденциальность‚ что особенно важно для многих зависимых. Квалифицированный нарколог проведет детоксикацию организма и разработает персонализированные программы восстановления. Психотерапия зависимости также играет ключевую роль в процессе выздоровления. Помощь зависимым и их близким способствует преодолению последствий зависимости. Помните‚ что борьба с алкогольной зависимостью так же важно‚ как и работа с наркотиками. Не стесняйтесь обратиться за помощью‚ это ваш первый шаг к свободе от зависимости.

  • آگوست 31, 2025 در t 2:01 ق.ظ
    Permalink

    I pay a visit each day a few sites and sites to read posts, however this weblog offers feature
    based content.

  • آگوست 31, 2025 در t 2:16 ق.ظ
    Permalink

    Запой — это опасное состояние, при котором организм человека подвергается сильной алкогольной интоксикации, а внутренние органы, такие как печень, сердце и почки, начинают работать в аварийном режиме. В такой момент самостоятельное лечение становится невозможным, и необходима оперативная помощь специалистов. Наркологическая клиника «Детоксика» в Сочи предлагает комплексный вывод из запоя с использованием современных методов терапии и индивидуального подхода, что позволяет быстро восстановить здоровье пациента и предотвратить серьезные осложнения.
    Разобраться лучше – https://vyvod-iz-zapoya-sochi7.ru/

  • آگوست 31, 2025 در t 2:28 ق.ظ
    Permalink

    Yaşam haberleri için Antalya Hakkında’yı ziyaret et.

  • آگوست 31, 2025 در t 2:45 ق.ظ
    Permalink

    Link Pyramid Backlinks SEO Pyramid Backlink For Google
    External links of your site on community platforms, blocks, threads.

    The 3-step backlinking method

    Stage 1 – Basic inbound links.

    Phase 2 – Links via 301 redirects from highly reliable sites with PageRank PR 9–10, for example –

    Phase 3 – Adding to backlink checkers –

    The advantage of SEO tools is that they highlight the Google search engine a website structure, which is very important!

    Clarification for the third stage – only the homepage of the site is submitted to analyzers, other pages cannot be included.

    I execute all steps step by step, resulting in 10 to 30 thousand inbound links from the full process.

    This linking tactic is most effective.

    Demonstration of submission on SEO platforms via a .txt document.

  • آگوست 31, 2025 در t 3:03 ق.ظ
    Permalink

    Hey! Quick question that’s completely off topic. Do you know how to make your site mobile friendly?
    My site looks weird when browsing from my iphone.
    I’m trying to find a theme or plugin that might be able to fix
    this problem. If you have any recommendations, please share.
    With thanks!

  • آگوست 31, 2025 در t 3:06 ق.ظ
    Permalink

    После первичной диагностики начинается активная фаза лечения. Современные медикаменты вводятся капельничным методом для быстрого выведения токсинов из организма и восстановления нормальных обменных процессов. Этот этап критически важен для нормализации работы печени, почек и сердечно-сосудистой системы.
    Подробнее можно узнать тут – вывод из запоя на дому в твери

  • آگوست 31, 2025 در t 3:29 ق.ظ
    Permalink

    Когда алкогольная зависимость достигает критической стадии, оперативное вмешательство становится жизненно необходимым для спасения здоровья. В Рязани профессиональные наркологи выезжают на дом круглосуточно, чтобы предоставить экстренную помощь при запоях и алкогольной интоксикации. Такой формат лечения позволяет начать детоксикацию в комфортной и привычной обстановке, сохраняя конфиденциальность и обеспечивая индивидуальный подход к каждому пациенту.
    Узнать больше – http://наркология-дома1.рф/narkolog-na-dom-kruglosutochno-ryazan/

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.