Закон Стэфана-Больцмана: розьніца паміж вэрсіямі
д r2.7.2) (робат дадаў: simple:Stefan–Boltzmann law |
д r2.6.8) (робат дадаў: eo:Leĝo de Stefan-Boltzmann |
||
Радок 34: | Радок 34: | ||
[[en:Stefan–Boltzmann law]] |
[[en:Stefan–Boltzmann law]] |
||
[[es:Ley de Stefan-Boltzmann]] |
[[es:Ley de Stefan-Boltzmann]] |
||
[[eo:Leĝo de Stefan-Boltzmann]] |
|||
[[fa:قانون استفان‐بولتزمن]] |
[[fa:قانون استفان‐بولتزمن]] |
||
[[fr:Loi de Stefan-Boltzmann]] |
[[fr:Loi de Stefan-Boltzmann]] |
Вэрсія ад 04:22, 7 сьнежня 2012
Зако́н Стэ́фана—Бо́льцмана, вядомы таксама як Закон Стэфана, сьцярджае, што агульная энэргія, якая выпраменьваецца з адзінкі плошчы паверхні абсалютна чорнага цела ў адзінку часу (яе яшчэ называюць шчыльнасьцю плыні энэргіі, магутнасьцю выпраменьваньня), j*, прапарцыйна чацьвертай ступені тэрмадынамічнай тэмпэратуры гэтага цела T (яе таксама называюць абсалютнай тэмпэратурай):
Больш агульным зьяўляецца выпадак шэрага цела, якое паглынае толькі частку энэргіі выпраменьваньня, што падае на яго. Адпаведна, у стане тэрмадынамічнай раўнавагі яно выпраменьвае толькі частку энэргіі ад той, што выпраменьваецца абсалютна чорным целам. Гэтая частка характарызуецца каэфіцыэнтам чарнаты, :
Шчыльнасьць плыні энэргіі j* мае памернасьць шчыльнасьці магутнасьці ( энэргію падзяліць на час і на квадрат адлегласьці), адпаведна ў сыстэме СІ гэта ёсьць джоўль дзяліць на сэкунду і на мэтар у квадраце, альбо ват дзяліць на мэтар у квадраце. У сыстэме СІ абсалютная тэмпэратура T вымяраецца ў кэльвінах. , каэфіцыэнт чарнаты, зьяўляецца каэфіцыэнтам выпраменьваньня шэрага цела; калі цела зьяўляецца абсалютна чорным, . У больш агульным (рэальным) выпадку, каэфіцыэнт чарнаты залежыць ад даўжыні хвалі сьвятла, .
Агульную магутнасьць сьвятла, што выпраменьваецца цеплавым аб'ектам з плошчай паверхні S (у м2), можна знайсьці наступным чынам:
Канстанту прапарцыйнасьці σ, называюць нязьменнай Стэфана—Больцмана, альбо нязьменнай Стэфана, яна не зьяўлаецца фундамэнтальнай, бо яе атрымліваюць зь іншых вядомых канстант прыроды (фундамэнтальных велічынь). Велічыня гэтай нязьменнай:
- Дж•с-1•м-2•К-4.
дзе k — нязьменная Больцмана, h — нязьменная Планка, c — хуткасьць сьвятла ў вакуўме. Такім чынам, пры тэмпэратуры 100 К шчыльнасьць плыні энэргіі мае велічыню 5.67 Вт/м2, пры 1000 К — 56,700 Вт/м2, і г.д.
Гэты закон быў выведзены Джозэфам Стэфанам (1835-1893) у 1879 на аснове экспэрымэнтальных дадзеных атрыманых Джонам Тындалем. У 1884 гэты закон быў атрыманы Людвігам Больцманам (1844-1906), які зыходзіў з тэарэтычных меркаваньняў, што былі заснаваны на тэрмадынаміцы. Больцман разглядаў пэўны ідэальны цеплавы рухавік са сьвятлом у ролі рабочага цела замест газы. Гэты закон мае сілу толькі для ідэальных чорных аб'ектаў, ідэальных выпраменьвальнікаў, якія называюць абсалютна чорнымі целамі.