עיקרי מדע

פיזיקת החוק של וינה

פיזיקת החוק של וינה
פיזיקת החוק של וינה

וידאו: Conservation of Charge | Electric charge, electric force, and voltage | Physics | Khan Academy 2024, יוני

וידאו: Conservation of Charge | Electric charge, electric force, and voltage | Physics | Khan Academy 2024, יוני
Anonim

החוק של וינה, המכונה גם חוק העקירה של וינה, הוא הקשר בין הטמפרטורה של גוף שחור (חומר אידיאלי שפולט וקולט את כל תדרי האור) לבין אורך הגל בו הוא פולט הכי הרבה אור. זה נקרא על שם הפיזיקאי הגרמני וילהלם וינה, שקיבל את פרס נובל לפיזיקה בשנת 1911 על גילוי החוק.

וינה בחנה את אורך הגל או התפלגות התדרים של קרינת גוף שחור בשנות ה -90 של המאה ה -19. זה היה הרעיון שלו להשתמש כקירוב טוב לאדם השחור האידיאלי בתנור עם חור קטן. כל קרינה שנכנסת לחור הקטן מפוזרת ומשתקפת מהקירות הפנימיים של התנור לעיתים קרובות כל כך, עד שכמעט כל הקרינה הנכנסת נקלטת והסיכוי לכך שחלקו ימצא את דרכו החוצה שוב יכול להיות קטן מדי. הקרינה היוצאת מחור זה נמצאת אז קרוב מאוד לקרינה האלקטרומגנטית של השחור, שיווי משקל, התואמת לטמפרטורת התנור. וינה גילתה כי האנרגיה הקרינה dW לכל מרווח אורך גל dλ יש מקסימום באורך גל מסוים מ ' וכי המקסימום עובר לאורכי גל קצרים יותר עם עליית הטמפרטורה T. הוא מצא שהמוצר λm T הוא קבוע מוחלט: λ m T = 0.2898 סנטימטר מעלות קלווין.

החוק של וינה על העברת כוח הקרינה המקסימלי לתדרים גבוהים יותר עם העלאת הטמפרטורה מבטא בצורה כמותית תצפיות רגילות. חפצים חמים פולטים קרינה אינפרא אדום המורגשת על ידי העור; ליד T = 950 K ניתן לראות זוהר אדום עמום; והצבע מתבהר לכתום וצהוב עם עליית הטמפרטורה. נימת הטונגסטן של נורה היא T = 2,500 K חמה ופולטת אור בהיר, ובכל זאת שיא הספקטרום שלה בטמפרטורה זו עדיין נמצא באינפרא אדום, על פי החוק של וינה. השיא עובר לצהוב גלוי כאשר הטמפרטורה היא T = 6,000 K, כמו זו של פני השמש.