Issiqlik nurlanishning asosiy qonunlari

Issiqlik nurlanishning asosiy qonunlari

Plank qonuni. Absolyut qora jismlar absolyut noldan yuqori temperaturada o‘zidan fazoga barcha to‘lqin uzunlikdagi nurlarni tarqatib turadi. Bir xil temperaturada absolyut qora jismlarning nurlanish jadalligi boshqa real jismlarnikiga qaraganda yuqori bo‘ladi. Nurlanish jadalligi J_,o ni to‘lqin uzunligi  va temperatura T ga bog‘liqligi Plank qonuni bilan belgilanadi:



2-rasm. Absolyut qora jismning nurlanish jadalligini to‘lqin uzunligi va temperaturaga bog‘liqligi


bu yerda C₁=0,37410^-15Vtm²; C₂=1,438810^-2 mK – Plank doimiylari;
e – natural logarifm asosi.
Nurlanish jadalligini to‘lqin uzunligi va temperatura bo‘yicha Plank qonuniga asosan taqsimlanishi 2-rasmda tasvirlangan.
Vin qonuni. 2-rasmdan ko‘rinib turibdiki, jismning temperaturasi orttirilsa, uning nur tarqatish jadalligining maksimumi qisqa to‘lqin tomonga siljiydi. Bu qonuniyatni V. Vin 1893 yili taklif etgan va uning matematik ifodasini bergan:

_max=0,0028989/T

yoki
T_max=v=2,89810^-3mK

Bu V.Vinning siljish qonuni deyiladi. Siljish qonuniga muvofiq jismlar nur ko‘rinishida tarqatadigan elektromagnit to‘lqinlarning jadalligi har xil temperaturada turlicha bo‘ladi. Masalan, elektr isitkichning temperaturasi T=1100 K bo‘lganda, u _max=310^-6m bo‘lgan to‘lqin uzunlikdagi nurni tarqatadi, uning spektri asosan infraqizil nurdan iborat bo‘ladi. Quyosh (T=5500 K) nuri to‘lqin spektrini olsak, undagi to‘lqin uzunlik _max=510^-7m ga to‘g‘ri keladi. Bu to‘lqin uzunlik spektrning ko‘zga ko‘rinadigan qismiga to‘g‘ri keladi.

Stefan-Boltsman qonuni. Tajriba natijalari asosida I. Stefan (1879 yili) quyidagi qonuniyatni aniqladi: absolyut qora jismning nurlanish xususiyati uning absolyut temperaturasining to‘rtinchi darajasiga to‘g‘ri proportsional bo‘ladi. Bu qonuniyatni 1884 yili A. Boltsman nazariy jihatdan isbotlab bergan.

bunda C₀ – absolyut qora jismning nurlanish koeffitsienti. [C₀=5,67Vt/(m²K⁴)]; T – jism sirtining temperaturasi, K.
Bu qonunni yana quyidagi ko‘rinishlarda ham yozish mumkin:

E₀=G₀T⁴,

Kul rang jismlar uchun:
bu yerda G₀ – 5,6710^-8Vt/(m²K) – Stefan doimiysi; C – kul rang jismning nurlanishi; =E/E₀ – kul rang jismning qoralik darajasi.