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 just could not go away your web site before suggesting that I extremely enjoyed the usual information a person supply
for your guests? Is going to be back regularly to check out new posts
full porn
I’d like to find out more? I’d care to find out some additional information.
full porn
Best and great post for tnx.
Bedava Pubg Mobile Hesap Nedir?
Bedava Pubg Mobile hesapları, PUBG Mobile oyununda ücretsiz olarak sunulan hesaplardır.
Bu hesaplara sahip olanlar, PUBG Mobile oyununu ücret ödemeden oynayabilirler.
Bedava Pubg Mobile hesaplarının avantajları arasında ücretsiz
olması ve oyunu oynamak için bir hesap oluşturmak için gereken sürenin kısalığı yer
alır.
Bedava Pubg Mobile Hesap
Bedava Pubg Mobile Hesap: En İyi Bedava Hesaplar
Bedava Pubg Mobile hesapları, oyun severler arasında oldukça popülerdir.
Bu hesaplar, PUBG Mobile oyununda ücretsiz olarak sunulan hesaplardır.
Bu hesaplara sahip olanlar, PUBG Mobile oyununu oynamak için ücret ödemeden hesap oluşturabilirler.
Bu yazımızda, Bedava Pubg Mobile Hesap hakkında bilmeniz gereken her şeyi detaylı bir şekilde anlatıyoruz.
Bedava Pubg Mobile Hesap
Kurumsal Web Sitesi Fiyatları: Antalya Dijital Ajans
Kurumsal Web Sitesi: e-ticaret paketleri|e-ticaret sitesi|e-ticaret site fiyatları}
Antalya Dijital Ajans: kurumsal websitesi
I do not even know how I ended up here, but I thought
this post was good. I don’t know who you are but
certainly you are going to a famous blogger if you are not already 😉 Cheers!
free roblox accounts
Bedava Hesap Bul size bedava hesab bulmanıza yarar.
Eğer sende bedava hesap bul istiyorsan tek yapman gereken google açıp bedava hesap bul yazman olacaktır.
Have you ever thought about including a little bit more than just your articles?
I mean, what you say is fundamental and everything. However think about if you added some
great images or video clips to give your posts more, “pop”!
Your content is excellent but with images and video clips, this site could certainly be one of
the most beneficial in its field. Fantastic blog!
porn video watch
Keep on writing, great job!
porn video watch
Great article.
porn video watch
Hello I am so grateful I found your weblog, I
really found you by error, while I was researching on Digg for something else, Anyways
I am here now and would just like to say thanks for a marvelous post and a all round exciting blog (I also love
the theme/design), I don’t have time to read it all at the minute but I
have bookmarked it and also added in your RSS
feeds, so when I have time I will be back to read a lot more, Please do keep up the great jo.
porn video watch
A motivating discussion is definitely worth comment.
There’s no doubt that that you should write more about this issue, it may not be a taboo matter but
generally folks don’t discuss such topics. To the next!
All the best!!
porn video watch
Good replies in return of this difficulty with genuine arguments and explaining all concerning that.
porn video watch
Nice weblog right here! Also your website loads up very fast!
What web host are you the usage of? Can I am getting your associate hyperlink in your host?
I desire my site loaded up as fast as yours lol
porn video watch
Hmm best p0st thank you.
Excellent goods from you, man. I have take into accout your
stuff prior to and you’re simply extremely great. I actually like what you have
got here, really like what you’re saying and the best way wherein you are saying it.
You’re making it enjoyable and you continue to care for to keep it smart.
I can’t wait to learn much more from you. That is actually
a terrific web site.
porn video watch
What’s up it’s me, I am also visiting this web site regularly,
this website is actually nice and the people are truly sharing nice thoughts.
porn video watch
obviously like your web-site but you need to check the spelling on quite a few of your posts.
A number of them are rife with spelling issues and I find it very
troublesome to tell the truth nevertheless I will surely
come again again.
porn video watch
child porn google hahahha
Hello, i believe that i noticed you visited my website so i got here to return the desire?.I am attempting to
find things to improve my site!I assume its adequate
to make use of some of your ideas!!
porn video watch
Heya are using WordPress for your site platform?
I’m new to the blog world but I’m trying to get started and create
my own. Do you need any coding knowledge to make your own blog?
Any help would be really appreciated!
porn video watch
Hello to all, it’s really a fastidious for me to go to see this site, it
consists of priceless Information.
porn video watch
Hey there! This is my first comment here so I just wanted to give a quick shout out and say I really
enjoy reading through your blog posts. Can you suggest any other blogs/websites/forums that
cover the same subjects? Thanks a ton!
porn video watch
Good information. Lucky me I discovered your blog by accident (stumbleupon).
I have saved it for later!
Full Porn Watch
Hello, I think your website might be having browser
compatibility issues. When I look at your website in Opera, it looks fine but when opening in Internet Explorer, it has some overlapping.
I just wanted to give you a quick heads up!
Other then that, great blog!
Full Porn Watch
This post is actually a fastidious one it assists new
web visitors, who are wishing in favor of blogging.
Full Porn Watch
An outstanding share! I’ve just forwarded this onto a colleague who
had been conducting a little homework on this. And he in fact ordered me lunch simply because I discovered it
for him… lol. So let me reword this…. Thanks for the meal!!
But yeah, thanks for spending some time to talk about this matter here
on your internet site.
Full Porn Watch
For newest information you have to pay a visit world wide web and on world-wide-web I found
this web site as a best web site for hottest updates.
Full Porn Watch
Great blog! Is your theme custom made or did you download it
from somewhere? A theme like yours with a few simple tweeks would really make my blog shine.
Please let me know where you got your design. Thanks a lot
Full Porn Watch
If you are going for finest contents like I do, simply visit this web page
all the time as it provides quality contents, thanks
Full Porn Watch
Excellent items from you, man. I have take into
account your stuff prior to and you’re simply extremely
excellent. I actually like what you have received right here, certainly like what you are stating and the best way by which you assert it.
You are making it enjoyable and you still take care of to keep it smart.
I cant wait to read much more from you. This is really a wonderful web
site.
Full Porn Watch
Very nice article, totally what I was looking for.
Full Porn Watch
Wow, this paragraph is pleasant, my sister is analyzing these things, so I am
going to convey her.
Full Porn Watch
B3st p0st, thank you.
I have learn several excellent stuff here. Certainly
value bookmarking for revisiting. I surprise how a lot effort you place to make this kind of fantastic informative
web site.
Full Porn Watch
I’ve been browsing on-line more than 3 hours nowadays, but I by no means found any interesting article
like yours. It is beautiful price enough for me.
Personally, if all site owners and bloggers made excellent content as you did, the web might be a lot more useful than ever before.
Full Porn Watch
You could certainly see your skills in the article you
write. The sector hopes for more passionate writers like you who are not afraid to mention how
they believe. All the time go after your heart.
Full Porn Watch
Admiring the time and effort you put into
your website and in depth information you present.
It’s great to come across a blog every once in a while that isn’t the same outdated rehashed material.
Excellent read! I’ve saved your site and I’m adding your RSS feeds
to my Google account.
Full Porn Watch
This design is incredible! You obviously know how to keep a reader entertained.
Between your wit and your videos, I was almost moved
to start my own blog (well, almost…HaHa!) Great job.
I really loved what you had to say, and more than that, how you presented it.
Too cool!
Full Porn Watch
When someone writes an article he/she keeps the image of a user
in his/her brain that how a user can understand it.
Therefore that’s why this piece of writing is perfect.
Thanks!
Full Porn Watch
I appreciate, lead to I discovered just what I was taking a
look for. You have ended my four day lengthy hunt!
God Bless you man. Have a nice day. Bye
Full Porn Watch
Hey there! This is my 1st comment here so I just
wanted to give a quick shout out and tell you I genuinely enjoy reading your articles.
Can you suggest any other blogs/websites/forums that go over
the same subjects? Thank you so much!
Full Porn Watch
With havin so much written content do you ever run into any problems of plagorism or copyright violation? My
website has a lot of completely unique content I’ve either created myself or outsourced but it seems a lot of it is popping it up all over the web without my authorization. Do
you know any solutions to help prevent content from
being ripped off? I’d definitely appreciate it.
Full Porn Watch
Bahistam olarak deneme bonusu veren siteler hakkında önemli bilgileri kullanıcılarımızla paylaşmaktayız.
Forumlar üzerindeki tartışmaları takip ederek, en güvenilir deneme bonusu veren siteleri belirlemek için gerekli araştırmaları yapmaktayız.
Kullanıcılarımızın güvenli bir şekilde bahis yapabilmeleri için güvenilir siteler
hakkında bilgilendirme yapmaktayız. Ayrıca, bahis dünyasındaki son gelişmeleri de
takip ederek kullanıcılarımızı bilgilendirmekteyiz.
Siz de bahistam.com adresini ziyaret ederek, deneme
bonusu veren siteler hakkında detaylı bilgilere ulaşabilir ve güvenli bir şekilde bahis yapabilirsiniz.
deneme bonusu forum
Hey there! I could have sworn I’ve been to this website before but after reading through some of the post I realized it’s
new to me. Anyhow, I’m definitely happy I found it and I’ll be bookmarking
and checking back often!
Full Porn Watch
Thanks very interesting blog!
Full Porn Watch
If you are going for best contents like me, only pay a quick visit this site all
the time since it provides feature contents, thanks
Full Porn Watch