molim vas objasnite mi pojam zračenja crnog tijela, tj. ultraljubičaste katastrofe

Ime i prezime: dunja turk dunja.turk@ck.htnet.hr

 


Crno tijelo je po definiciji takovo tijelo koje potpuno apsorbira zračenje koje padne na njega. U praksi je to jedna šupljina koja ima malu rupicu. Na taj način, ako se zračenje ne apsorbira, barem ne u potpunosti, u prvom sudaru fotona s površinom tijela, reflektirani foton će s vrlo velikom vjerojatnošću se morati još puno puta sudariti i reflektirati prije nego pogodi rupicu i izleti van. Tako da praktički sva energija zračenja ostaje u šupljini. Ako je to crno tijelo u termičkoj ravnoteži s okolinom (temperatura tijela se ne mijenja) onda ono mora emitirati zračenje i to tako da je energija emitiranog zračenja jednaka energiji apsorbiranog. Osim što je savršeni apsorber, crno tijelo je dakle, i savršeni emiter. Crno tijelo emitira zračenje u vrlo širokom intervalu frekvencija, ali nije intenzitet zračenja za svaku frekvenciju jednak tj. broj fotona neke frekvencije nije jednak broju fotona neka druge frekvencije (potraži u udžbenicima fizike kako izgleda krivulja). Kad se promatra spektar zračenja crnog tijela promatra se raspodjela broja fotona po frekvenciji. Drugim riječima, broj fotona neke frekvencije koje emitira tijelo u nekom vremenu i tako za svaku frekvenciju. Traži se intenzitet zračenja kao funkcija frekvencije (ili valne duljine).
Potkraj 19. stoljeća jedan od omanjih problema u klasičnoj fizici je bio nedostatak funkcije koja to opisuje. Naime, klasičnim pristupom (Rayleigh – Jeans) dolazilo se do fizikalno nemogućeg rezultata da je gustoća zračenja težila beskonačnosti kako je frekvencija težila nuli. Dakle tijelo bi zračilo beskonačne količine energije. To se zove ultraljubičasta katastrofa. Njihova krivulja je dobro opisivala eksperimentalnu krivulju pri malim frekvencijama odnosno velikim valnim duljinama. Pri većim frekvencijama krivulja je bila relativno dobro opisana Wienovim zakonom od kojeg je odstupala pri nižim frekvencijama. Planck je uspio doći do funkcije koja je dobro opisivala cijelu krivulju i poznata je kao Planckov zakon zračenja crnog tijela. Ta funkcija otvorila je potpuno novo poglavlje u fizici......

Odgovorio: Ivan Halasz   ihalasz@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija