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.
http://rentspecialtech.ru
Hey there I am so excited I found your website, I really found you byy error, while I was looking on Google for something
else, Nonetheless I aam herre now and would just like to say thanks a lot for
a incredible post aand a all round thrilling blog (I also love the
theme/design), I don’t have time to go throuh it all
at the moment but I have bookmarked it and also
added ylur RSS feeds, so when I have time I will be
back to reasd more, Please do keep up thhe great
b.
Also visit my blog; 카지노사이트
Medication information sheet. Long-Term Effects.
where can i get duloxetine
All trends of drug. Get information now.
https://specialtechrental.ru/
https://specialtechrental.ru/
Pills prescribing information. Cautions.
cetirizine
Everything information about medication. Get information here.
Meds information sheet. Generic Name.
celebrex otc
Everything what you want to know about medicines. Read information now.
Beylikdüzü bölgesinde araç arıza, lastik tamiri ve yol yardıma ihtiyacınız varsa bizimle iletişime geçebilirsiniz.
casino-giris.org adresi ile google arasında cilveli bir ilişki var.
I’ve used this website loads and it works so well! Happy with the results every time and it comes in seconds!
Medicament information sheet. What side effects?
levitra brand name
Actual what you want to know about medicines. Get now.
canada pharmacy 24h
Good info. Lucky me I reach on your website by accident, I bookmarked it. 現場兒童色情片
Medicament information. What side effects can this medication cause?
nolvadex tablet
Best news about drugs. Read now.
Drug information. Generic Name.
amoxil
Some trends of medication. Get information here.
Medication information leaflet. Effects of Drug Abuse.
order maxalt
Best trends of drug. Read information now.
Fantastic goods from you, man. I have understand your stuff previous to and you’re just extremely
fantastic. I really like what you have acquired here,
really like what you are stating and the way in which you say
it. You make it enjoyable and you still take care of to
keep it sensible. I can’t wait to read far more from you.
This is actually a great web site.
Medicine information for patients. Brand names.
synthroid medication
Everything news about meds. Read information now.
synthroid 20 mcg
Drug prescribing information. Effects of Drug Abuse.
buy nolvadex
All information about medication. Read information now.
I’m very grateful to have found this site. very useful and helpful with my career.
В настоящее время наши дни могут содержать неожиданные расходы и экономические трудности, и в такие моменты каждый ищет надежную поддержку. На сайте займ в беларуси вам помогут без лишних сложностей. В своей роли агента я стремлюсь поделиться этими сведениями, чтобы помочь тем, кто столкнулся с временными трудностями. Наша система обеспечивает честные условия и эффективное рассмотрение запросов, чтобы каждый мог решить свои денежные проблемы оперативно и без лишних затрат времени.
Meds information leaflet. Brand names.
zofran otc
All trends of medication. Read information now.
Drug information sheet. Short-Term Effects.
zoloft tablet
Actual about medicament. Get now.
В настоящее время наши дни могут содержать внезапные издержки и финансовые вызовы, и в такие моменты каждый ищет помощь. На сайте получить займ вам помогут без лишних сложностей. В своей роли агента я стремлюсь распространить эту информацию, чтобы помочь тем, кто столкнулся с временными трудностями. Наша система обеспечивает честные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог решить свои денежные проблемы быстро и без лишних хлопот.
В настоящее время наши дни могут содержать неожиданные расходы и финансовые вызовы, и в такие моменты каждый ищет помощь. На сайте получить деньги в долг вам помогут без избыточной бюрократии. В своей роли агента я стремлюсь распространить эту информацию, чтобы помочь людям в сложной ситуации. Наша система обеспечивает честные условия и эффективное рассмотрение запросов, чтобы каждый мог решить свои денежные проблемы оперативно и без лишних затрат времени.
can you buy cheap dapsone tablets
В настоящее время наши дни могут содержать неожиданные расходы и экономические трудности, и в такие моменты каждый ищет помощь. На сайте взять деньги в кредит вам помогут без лишних сложностей. В своей роли агента я стремлюсь поделиться этими сведениями, чтобы помочь тем, кто столкнулся с временными трудностями. Наша система обеспечивает прозрачные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог решить свои денежные проблемы быстро и без лишних хлопот.
I strongly recommend to avoid this site. My own encounter with it has been nothing but frustration as well as suspicion of scamming practices. Proceed with extreme caution, or alternatively, look for a more reputable site to fulfill your requirements.
Medicines information sheet. What side effects?
lisinopril prices
Everything trends of medication. Read information here.
Medicines information. Generic Name.
can you buy lisinopril
Actual news about meds. Read information now.
Thank you for great content. Hello Administ. 国产线播放免费人成视频播放
cefixime dispersible tablets 100mg is how many ml
Top, really recommend it! i received all the foloowwrs in a matter of minutes and also got some extra one 🙂
it has the best customer service possible great team there very friendly
how to buy generic pregabalin pills
В наше время многие из нас сталкиваются с непредвиденными расходами и экономическими вызовами, и в такие моменты важно иметь доступ к дополнительным средствам. На сайте dengizaimy.ru вам помогут быстро и удобно. В качестве представителя Брокерс Групп, я рад делиться этой важной информацией, чтобы помочь людям, кто нуждается в финансовой поддержке. Наша система гарантирует прозрачные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог решить свои финансовые вопросы с минимальными временными затратами.
Medicine information leaflet. Effects of Drug Abuse.
levitra
Some trends of medicine. Read information here.
В наше время многие из нас сталкиваются с внезапными затратами и экономическими вызовами, и в такие моменты важно иметь доступ к дополнительным средствам. На сайте получить деньги в долг вам помогут с минимальными усилиями. В качестве представителя Брокерс Групп, я рад делиться этой важной информацией, чтобы помочь каждому, кто нуждается в финансовой поддержке. Наша система гарантирует честные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог разрешить свои денежные проблемы быстро и эффективно.
avodart bugiardino
В наше время многие из нас сталкиваются с непредвиденными расходами и денежными трудностями, и в такие моменты важно иметь доступ к дополнительным средствам. На сайте займ денег вам помогут быстро и удобно. В качестве официального представителя Брокерс Групп, я рад делиться этой информацией, чтобы помочь каждому, кто столкнулся с финансовыми трудностями. Наша система гарантирует честные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог решить свои финансовые вопросы с минимальными временными затратами.
Pills prescribing information. Long-Term Effects.
diltiazem
All information about drugs. Read information now.
В наше время многие из нас сталкиваются с непредвиденными расходами и денежными трудностями, и в такие моменты важно иметь возможность взять кредит. На сайте займ онлайн вам помогут быстро и удобно. В качестве представителя Брокерс Групп, я рад делиться этой важной информацией, чтобы помочь людям, кто нуждается в финансовой поддержке. Наша система гарантирует честные условия и быструю обработку заявок, чтобы каждый мог разрешить свои денежные проблемы быстро и эффективно.
how can i get generic amoxicillin without insurance
Drug information leaflet. What side effects?
neurontin
Everything about drug. Read here.
can i get cheap doxycycline without a prescription
https://github.com/ForexRobotEasy/ADR-Reversal-Indicator-MT5
does lisinopril cause bleeding
Medicine information for patients. Effects of Drug Abuse.
can i order synthroid
All what you want to know about medication. Read information here.
Arnavutköy bölgesinde araç arıza, lastik tamiri ve yol yardıma ihtiyacınız varsa bizimle iletişime geçebilirsiniz.