Qarshi davlat universiteti fizika fakulteti

Issiqlik nurlanishlari uchun Reley-Jins qonuni
Issiqlik nurlanishining spektrida energiya taqsimlanishining zichligi tebranishlar modasining o‘rtacha energiyasi E ma’lum bo‘lganda,
(2.1)
formula yordamida hisoblanadi. ni lopish uchun klassik fizikada nazariyadagi erkinlik darajalari bo‘yicha energiyaning teng taqsimlanishi teoremasidan foydalanish mumkin. Klassik statistik tizimda har bir erkinlik darajasiga 1/2 k T energiya to‘g‘ri keladi. Garmonik ossillyatoming o ‘rtacha kinetik energiyasi, o'rtacha potensial energiyasiga teng. Shuning uchun ossillyatoming o'rtacha energiyasi k T ga teng. Qaralayotgan statistik tizimga kovak bo‘shlig‘idagi nurlanish va kovak devorlari ossillyatorlari kiradi, bu esa kovak bo‘shlig‘ida bir tebranish modasiga (turg‘un to‘lqinga) to‘g‘ri keladigan o‘rtacha energiya
E = k T
ga teng bo‘lishini ko‘rsatadi, ya’ni bu formuladan E ning ifodasini (2.1) formulaga qo‘yilganda quyidagi formula hosil bo‘ladi:
ρ_ν kT (2.2)
bu yerda ρ_ν — issiqlik nurlanish spektrida energiya taqsimlanishining zichligi; — issiqlik energiyasi chastotasi; k — Bolsman doimiyligi bo‘lib, uning son qiymati k=1,38·10^-23 J/gr; T -issiqlik nurlanishi chiqarayotgan jismning absolut tem peraturasi; с — vakuumda yorug‘lik tezligi, с =3·10⁸ m /s; h — Plank doimiyligi bo‘lib, uning son qiymati h = 6,62·10^-34 J·s. (1.2) formula Reley — Jins formulasi deyiladi. Bu formula 1900-yilda D.U. Reley tomonidan taklif qilindi va D.D. Jins tom onidan batafsil asoslandi. Reley-Jins formulasi issiqlik nurlanishi spektrida energiya taqsimlanishining zichligini ifodalaydi. (2.2) formula bo‘yicha hisoblangan ρ_ν ning qiymatlari (2.1-rasmda punktir chiziq) nurlanish spektrining kichik chastotalar sohasida tajriba natijalariga mos keladi.

2.1-rasm.Punktir chiziq nurlanish spektrining kichik chastotalar sohasi
Katta chastotalar sohasida ρ_ν ning (2.1) formula bilan hisoblangan qiymati tajribada aniqlangan qiymatidan keskin farq qiladi. Rasmda tajriba egri chizig‘i ν→∞ bo‘lganda, munosabat hosil bo'ladi. Bundan tashqari, nurlanish energiyasining to ‘liq hajmiy zichligi ham cheksiz katta qiymatga ega bo‘ladi: Bunday hoi bo‘lishi mumkin emas. Tajribada pv katta chastotalar sohasida (ultrabinafsha sohada) nolgacha kamayib boradi. Bunday holni kvant mexanikasi asoschilaridan biri P.Erenfest «ultrabinafsha halokat» deb atadi. ρ_ν ning cheksiz katta qiymatga ega bo‘lishi jism va uning nurlanishi orasidagi muvozanatga faqat absolut nolda erishilishi mumkin degan xulosaga olib keladi. Bunday xulosa tajriba natijalariga ziddir, chunki aslida har qanday temperaturada jism — nurlanish sistemasi muvozanatda bo‘lishi mumkin. Shunday qilib, klassik fizika asosida chiqarilgan Reley-Jins formulasi absolut qora jism issiqlik nurlanishi spektrining yuqori chastotalar sohasini tushuntira olmadi.