Principal ştiinţă

Fizica legii Wien

Fizica legii Wien
Fizica legii Wien

Video: Wien's Displacement law | Quantum Mechanics 2024, Iunie

Video: Wien's Displacement law | Quantum Mechanics 2024, Iunie
Anonim

Legea lui Wien, numită și legea deplasării lui Wien, relația dintre temperatura unei persoane negre (o substanță ideală care emite și absoarbe toate frecvențele luminii) și lungimea de undă la care emite cea mai mare lumină. Este numit după fizicianul german Wilhelm Wien, care a primit Premiul Nobel pentru fizică în 1911 pentru descoperirea legii.

Wien a studiat lungimea de undă sau distribuția de frecvență a radiațiilor negre în anii 1890. A fost ideea lui să folosească ca o aproximație bună pentru omul ideal, un cuptor cu o gaură mică. Orice radiație care intră în gaura mică este împrăștiată și reflectată de pereții interiori ai cuptorului atât de des încât aproape toată radiația de intrare este absorbită și șansa ca o parte din ea să își găsească ieșirea din gaură poate fi făcută extrem de mică. Radiația care iese din această gaură este apoi foarte aproape de radiația electromagnetică a omului de echilibru corespunzătoare temperaturii cuptorului. Wien a constatat că energia radiativă dW pe intervalul de lungime de undă dλ are un maxim la o anumită lungime de undă λ m și că maximul trece la lungimi de undă mai scurte, odată cu creșterea temperaturii T. El a descoperit că produsul λm T este o constantă absolută: λ m T = Kelvin 0.2898 centimetri.

Legea lui Wien a schimbării puterii radiative maxim la frecvențe mai mari pe măsură ce temperatura este crescută se exprimă într-o formă cantitativă observații obișnuite. Obiectele calde emit radiații infraroșii, care sunt resimțite de piele; lângă T = 950 K se poate observa o strălucire roșie plictisitoare; iar culoarea se luminează până la portocaliu și galben pe măsură ce temperatura este crescută. Filamentul de tungsten al unui bec este T = 2.500 K fierbinte și emite lumină strălucitoare, totuși vârful spectrului său la această temperatură este încă în infraroșu, conform legii lui Wien. Vârful se transformă în galben vizibil atunci când temperatura este T = 6.000 K, ca cea a suprafeței Soarelui.