Muvozanatli issiqlik nurlanishi va yorug'likning kvant xususiyatlari

Muvozanatli issiqlik nurlanishi va yorug'likning kvant xususiyatlari Reja: 1. Absolyut qora jism nurlanishidagi qonuniyatlar. Nurlanishning elementar kvant nazariyasi. 2. Fotoeffekt va uning qonunlari. Fotoeffekt nazariyasi. Eynshteyn tenglamasi. Foton. Yorug'lik bosimi. Kompton effekti. 3. Elektromagnit nurlanish korpuskulyar va to'lqin xususiyatlarining birligi. Tayanch so'zlar va iboralar: absolyut qora jism, absolyut oq jism, Mixelson modeli, energetik yorqinlik, muvozanatli nurlanish, Stefan-Bolsman qonuni, Vinning siljish qonuni, Vin qonuni, Reley-Jins qonuni, Plank gipotezasi, issiqlik nurlanish uchun Plank formulasi, optik pirometriya, fotoefekt, fotoeffektning to'rt qonuni, Eynshteyn formulasi, foton, yorug'lik bosimi, Kompton effekti, korpuskulyar va to'lqin xususiyatlarning birligi. 1. ABSOLYuT QORA JISM NURLANIShIDAGI QONUNIYaTLAR. NURLANIShNING ELEMENTAR KVANT NAZARIYaSI Avval ta'kidlaganimizdek, elektromagnit nurlanishiga elektr zaryadlarining, xususan moddaning atomlari va molekulalari tarkibiga kiruvchi zaryadlarning tebranishi sabab bo'ladi. Masalan, molekulalar va atomlarning tebranma va aylanma harakati infraqizil nurlanishni, atomda elektronlarning muayyan ko'chishlari ko'rinadigan va infraqizil nurlanishni, erkin elektronlarning tormozlanishi esa rentgen nurlanishini vujudga keltiradi. Tabiatda elektromagnit nurlanishning eng katta tarqalgan turi issiqlik nurlanishi bo'lib, u moddaning atomlari va molekulalarining issiqlik harakati energiyasi hisobiga bo'lib, nurlanayotgan jismning sovushiga olib keladi. Issiqlik nurlanishida energiya taqsimoti temperaturaga bog'liq: past temperaturada issiqlik nurlanishi asosan infraqizil nurlanishdan, yuqori temperaturalarda ko'rinadigan va ultrabinafsha nurlanishdan iborat. Har qanday jism o'z nurlanishi bilan birga jismlar chiqarayotgan nur energiyasining bir qismini yutadi. Bu jarayon nur yutish deyiladi. Biror yuza orqali o'tayotgan F oqim deb vaqt birligi ichida shu yuzadan o'tayotgan nurlanish energiyasi tushuniladi. F=dWdt. (3.1) Nurlanish oqimi F biror plastinkaga tushayotgan bo'lsin (15.1-rasm). Bu oqim qisman qaytadi (Fq) qisman jismda yutiladi (Fyu), qolgani jismdan o'tadi (Fo'), ya'ni Fq + Fyu + Fo'=F (3.2) FqF= - jismning nur qaytarish qobiliyati; FyuF=a - jismning nur yutish qobiliyati; Fo'F=D - jismning nur o'tkazish qobilyati; + а + D = 1 (3.3) Nisbatan qalinroq bo'lgan jismlar uchun D=0 va + а = 1, Tajribalarning ko'rsatishicha va a, va T larning funksiyasidir ,Т + а,Т = 1 Umuman , Т va а, Т larning qiymatlari 0 dan 1 gacha o'zgaradi. 1) ,Т =1 а,Т = 0 nur to'la qaytariladi (absolyut oq jism); 2) ,Т =0 а,Т = 1 nur to'la yutiladi (absolyut qora jism). Tabiatda absolyut oq jism ham, absolyut qora jism ham bo'lmaydi. Har qanday jism tushayotgan nurlanishning bir qismini yutsa, qolgan qismini qaytaradi. Farqi shundaki, ba'zi jismlar ko'proq qismini yutib ozrog'ini qaytarsa, boshqa jismlar ko'prog'ini qaytarib ozrog'ini yutadi. Masalan, qorakuya uchun = 0,40 0,75 mkm soqada а,Т =0,99. Nur yutish qobiliyati qamma to'lqin uzunliklar uchun bir xil va birdan kichik bo'lgan jism kulrang ...