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.
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
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.
I every time spent my half an hour to read this blog’s articles or reviews every
day along with a mug of coffee.
Latest Porn
Right away I am ready to do my breakfast, once having my breakfast coming over again to read more news.
Latest Porn
This is my first time visit at here and i am truly impressed to read everthing at one place.
Latest Porn
It’s remarkable to go to see this web site and reading the views of
all friends concerning this article, while I am also zealous of getting know-how.
Latest Porn
You have made some decent points there. I checked on the web for additional information about the issue and found most individuals will go along with your views on this website.
Latest Porn
Fine way of describing, and fastidious post to get data regarding my presentation subject matter, which i am going to
convey in university.
Latest Porn
Keep on working, great job!
Latest Porn
Hi, Neat post. There’s a problem together with your site in internet explorer, would check this?
IE nonetheless is the marketplace leader and a good component of other people will omit
your magnificent writing due to this problem.
Latest Porn
Does your site have a contact page? I’m having problems locating it
but, I’d like to shoot you an email. I’ve got some recommendations for
your blog you might be interested in hearing. Either way, great website and I look forward to seeing it
improve over time.
Latest Porn
It is not my first time to pay a quick visit this website, i am visiting this web page dailly and get fastidious facts from here every day.
Latest Porn
Incredible quest there. What occurred after? Good luck!
Latest Porn
This is a topic that’s close to my heart… Take care!
Exactly where are your contact details though?
Latest Porn
Wonderful blog! Do you have any hints for aspiring writers?
I’m hoping to start my own site soon but I’m a little lost on everything.
Would you recommend starting with a free platform like WordPress or go for a paid option? There are so many options
out there that I’m completely overwhelmed .. Any suggestions?
Thanks!
Latest Porn
thanks
siber güvenlik
Türkiye’nin Sosyal İçerik ve haber Platformu Haberin kaynağı
konya karot firmaları
konya karot firmaları
Tamamen doğal güneşte kurutulmuştur. Herhangi bir katkı maddesi ya da koruyucu eklenmeden Gaziantep’in Antep Usulü tarifleriyle hazırlanmıştır. Sağlıklı ve temiz koşullarda üretilen bu ürünleri gönül rahatlığıyla yemeklerinizde kullanabilirsiniz…
https://www.nefisso.com.tr/kategori/salca
günlükforex analizi ni sitemden takip edebilirsiniz.
full dizi izledizi izle dizivap.net
İşimDüştü.Com Nasıl Ortaya Çıktı?: Kurucu ortaklar şu şekilde aktarıyor ; “ 2014 yılının Adana sıcaklarının yeni başladığı dönemde birlikte dijital pazarlama ve yazılım hizmeti verdiğimiz ofiste yeni aldığımız klimanın montajı için servislerin birbirinden çok farklı ücretler istediklerini ve bazılarının anormal ücretler talep ettiklerini konuşuyorduk. Bu sırada klima montajcısı nasıl kolay bir şekilde buluruz ve bu fiyat farkını nasıl en aza indirebilir diye düşündük. Yazılım ve dijital pazarlama becerimiz olduğu için insanların klimacılara kolayca ulaşıp en uygun ve en kaliteli klimacıdan hizmet almasını sağlayacak bir site düşündük.
full film izle dizivap.net
Hi there Dear, are you actually visiting this
web page regularly, if so then you will without doubt take
nice know-how.
Latest Porn
Attractive portion of content. I simply stumbled upon your weblog and in accession capital to
claim that I get actually loved account your weblog
posts. Any way I will be subscribing in your feeds and even I fulfillment you get entry to constantly rapidly.
Latest Porn
You actually make it seem so easy with your presentation but I find
this topic to be actually something that I think I would
never understand. It seems too complicated and very broad for me.
I’m looking forward for your next post, I’ll try to get the hang of it!
Latest Porn
It’s really very complicated in this active life
to listen news on TV, thus I simply use web for that reason, and get the most
up-to-date news.
Latest Porn
Hi there all, here every person is sharing such familiarity, thus it’s nice to read this website, and I used to
pay a quick visit this blog all the time.
Latest Porn
Inspiring story there. What occurred after? Take care!
Latest Porn
It’s a pity you don’t have a donate button! I’d certainly donate to this outstanding blog!
I suppose for now i’ll settle for bookmarking 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!
Latest Porn
I used to be able to find good information from your
blog posts.
Latest Porn
Doğal yürüyüşü destekleyen iç ve dış taban, çocuklarımızın konforlu bir şekilde hareket etmesini sağlıyor. Kız erkek çocuk terlik, parmak arası, çocuk sandalet ve panduf kapalı ve açık her mekanda özgüvenini ve enerjisini yüksek tutmasına olanak sağlar.Sevimli görünümleri ile de çocukların severek giyebileceği terliklerde önceliğimiz konfordur. Erkek çocuk terlik modellerinde renk olarak mavi ve koyu renkler, çizgi ve semboller, süper kahramanlı figürler ağırlıktadır. Kız çocuk terlik modellerinde ise pembe gibi daha açık renkler, sevimli hayvan ve prenses figürler kullanılmaktadır. Çocuğa hitap eden terlik, severek kullanmasını sağlar ve beğenisini kazanır. Akınalbella’da çocuk terlik modellerinde beğendiğiniz ürüne hızlı ve pratik bir şekilde sahip olabilirsiniz. Akınalbella ile alışverişin tadını çıkarın.
https://sites.google.com/view/terlik-modelleri
Watch daily brazzers porn videos online at netpornix.club
Appreciate this post. Let me try it out.
Latest Porn
Hey very interesting blog!
Latest Porn
Excellent way of describing, and good post to get data
about my presentation focus, which i am going to present in school.
Latest Porn
Thanks for sharing such a pleasant idea, paragraph is nice, thats why i
have read it entirely
Latest Porn
If you are going for most excellent contents like I do, only pay a visit this site daily since
it provides feature contents, thanks
Latest Porn
I go to see everyday some blogs and information sites to
read content, however this website presents
feature based writing.
Latest Porn
Great post. I am going through many of these issues as well..
Latest Porn
Watch daily brazzers free videos online at netpornix.club
Nice post. I used to be checking constantly this blog
and I’m inspired! Very useful information specifically the final section 🙂
I take care of such info a lot. I used to be looking for this certain info for a long time.
Thanks and good luck.
Latest Porn
Does your blog have a contact page? I’m having problems locating it but, I’d like to send you an email.
I’ve got some ideas for your blog you might be interested in hearing.
Either way, great site and I look forward to seeing it grow over
time.
Latest Porn
This website truly has all the info I wanted concerning this subject
and didn’t know who to ask.
Latest Porn
If some one wishes to be updated with most recent technologies
afterward he must be go to see this web site and
be up to date everyday.
Latest Porn
I think the admin of this web site is in fact working hard in support
of his site, for the reason that here every stuff is quality
based information.
Latest Porn
We are a group of volunteers and opening a new scheme in our community.
Your web site offered us with useful information to work
on. You have performed a formidable task and our whole neighborhood will likely be grateful to you.
Latest Porn
Howdy! This is kind of off topic but I need some advice from an established blog.
Is it hard to set up your own blog? I’m not very techincal but I can figure things out pretty fast.
I’m thinking about setting up my own but I’m not sure where to start.
Do you have any tips or suggestions? With thanks
Latest Porn
This piece of writing is in fact a good one it assists new web people, who are
wishing for blogging.
Latest Porn
I was wondering if you ever considered changing
the page layout of your website? Its very well written; I
love what youve got to say. But maybe you could a
little more in the way of content so people could connect with it better.
Youve got an awful lot of text for only having one or two
pictures. Maybe you could space it out better?
Latest Porn
I got this site from my buddy who informed me regarding this site and now this time
I am browsing this web site and reading very informative posts at this time.
Latest Porn