Джинс

Эта формула Рэлея — Джинса для энергии в полости, являющаяся результатом применения статистики Больцмана к полю излучения. [c.313]

Для высоких частот формула Рэлея — Джинса не выполняется, поскольку из нее следует, что с увеличением частоты энергия увеличивается бесконечно. Однако она предсказывает точно, что при стремлении частоты к нулю энергия становится пропорциональной Т. [c.313]

Это выражение для закона Планка. Он устанавливает связь между энергией, приходящейся на единичный интервал частот при частоте V в замкнутом параллелепипеде с объемом V, и температурой стенок. Как и следовало ожидать, закон Планка в пределе низких частот переходит в закон Рэлея — Джинса, а в пределе высоких частот — в закон Вина. Интегрирование уравнения Планка по всем частотам приводит к закону полного излучения Стефана — Больцмана. Полная энергия 0 в той же полости выражается как [c.314]

Детального равновесия принцип 322 Джинса число 113, 312 Джоуля закон 19 Диоды кремниевые 251 [c.444]

Диапазона спектра излучения, Планка хорошо согласуется стыо Рэлея — Джинса [c.17]

Теория Лорентца, несмотря на определенные успехи, встретила серьезные трудности. В частности, она не могла объяснить распределения энергии по частотам при тепловом излучении абсолютно черного тела. Эти недостатки теории не были устранены и попытками других ученых (Вин, Рэлей, Джинс). Смелая гипотеза, выдвинутая в 1900 г. Планком, решила проблему спектрального распределения энергии теплового излучения. [c.8]

ЗАКОН РЭЛЕЯ-ДЖИНСА [c.330]

Формула Рэлея—Джинса. Используя идею Рэлея, Джинс провел точные вычисления и, определив коэффициенты пропорциональ- [c.330]

Формула (14.25) носит название формулы Рэлея—Джинса. [c.331]

На рис. 14.4 показаны экспериментальное спектральное распределение энергии излучения абсолютно черного тела при постоянной температуре (сплошная кривая /) и теоретическая кривая Рэлея— Джинса (пунктирная кривая 2). В рамках классической физики не удается, как это мы видели, описать теоретически всю экспериментальную кривую другими словами, невозможно определить явный вид функции Кирхгофа при любой температуре и частоте. Эта задача в начале нашего века (1900 г.) была успешно решена М. Планком. [c.331]

Вывод закона Рэлея—Джинса нз формулы Планка. Рассмотрим область малых частот и больших температур, т. е. положим hv < /гТ. Экспоненту в (14.28) можно разложить в ряд по степеням hv/kT и ограничиться первой степенью, т. е. [c.333]

Это и есть закон Рэлея—Джинса [gm. (14.25)]. [c.333]

Но именно в это время возникли задачи, решение которых в рамках электромагнитной теории оказалось невозможным. Так, например, были безуспешны все попытки количественно описать явление равновесного теплового излучения, а безупречный с позиций классической физики вывод формулы Рэлея-Джинса приводил к абсурдному результату. Смелая гипотеза Планка привела к решению этой проблемы и позволила сформулировать основы новой теории света, которую обычно называют физикой фотонов или квантовой оптикой. [c.399]

Эти выражения называют формулой Рэлея—Джинса в честь двух известных физиков, занимавшихся решением данной задачи. [c.421]

Для того чтобы более полно разобраться в пределах применимости формулы Рэлея—Джинса, запишем ее в другой форме, перейдя в выражении (8.35) от частот к длинам волн [c.422]

Зависимость (8. 37) показана пунктиром на рис. 8.10 по сравнению с кривой г, для черного те ла, отлично согласующейся с данными опыта. Лишь в далекой инфракрасной области спектра можно обнаружить соответствие между эксперименталь ной кривой и формулой Рэлея—Джинса, а для излучения более коротких длин волн наблюдается резкое расхождение результата, полученного применением классической теории и данными опыта. В частности, из формулы Рэлея—Джинса следует, что вопреки опыту для любой температуры г - при л - О. [c.422]

Тогда, ограничиваясь в этом разложении вторым членом, получаем формулу Рэлея—Джинса (8.35) [c.425]

Значит, при малых частотах (точнее, при выполнении условия hv << кТ) квантовая формула Планка переходит в классическую формулу Рэлея—Джинса. Следовательно, условие малости кванта энергии hv по сравнению с величиной кТ определяет границы применимости классической теории. Если нельзя считать hv кТ, то использование формулы Рэлея—Джинса незаконно и для описания свойств теплового излучения нужно применять формулу Планка. [c.425]

Сформулируйте идею формулы Рэлея—Джинса и укажите, [c.460]

Рэлея — Джинса 699, 736 Формулы Френеля 471—479 Фосфоресценция 684, 757, 760, 765 Фосфоры 765 [c.926]

Формула Рэлея — Джинса [c.138]

Следующим шагом в попытке определить функцию ev,r в рамках классических преобразований явилась работа Рэлея (1900), более подробно развитая в 1905 г. Джинсом. В своих исследованиях они воспользовались теоремой классической статистики о равномерном распределении энергии по степеням свободы >. [c.138]

Соотношение (24.11) или формулы Рэлея — Джинса [c.138]

Формула Рэлея — Джинса удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными лишь при больших длинах воли и резко расходится с опытом для малых длин волн. Интегрируя, например, выражение (24.12) по X, получаем [c.139]

Для сравнения формулы Рэлея — Джинса с результатами эксперимента обратимся к рис. 24.3, па которо.м приведены экспериментальные кривые распределения энергии в спектре абсолютно черного тела при различных температурах. Из рисунка видно, что все кривые и.меют максимум и круто спадают в сторону коротких длин волн. Напротив, формула Рэлея — Джинса дает монотонное и быстрое возрастание энергии при уменьшении длины волны (рис. 24.5). Одиако в длинноволновой области она согласуется с экспериментом. [c.139]

Таким образом, формула Рэлея — Джинса, опирающаяся на классическую физику, находится в противоречии с опытом в спектре теплового излучения большая часть энергии приходится на коротковолновую часть спектра. Такое положение было названо одним из основоположников квантовой теории Эренфестом ультрафиолетовой катастрофой. [c.139]

Формула Рэлея — Джинса была выведена на основе общих законов классической физики и не требовала никаких специальных предположений. С результатами эксперимента как раз в той области спектра, где формула Рэлея — Джинса неприменима, хорошо согласовалась уточненная в 1896 г. формула Вина. В шкале длин волн формула Вина имеет вид [c.139]

Как было уже показано, в предельном случае очень малых частот формула Планка переходит в формулу Рэлея — Джинса. В предельном случае очень больших частот Н >кТ (коротких длин волн) в знаменателе можно пренебречь единицей и получим формулу Вина (24.13), которая хорошо описывает экспериментальные результаты в области коротких длин волн. В шкале частот формула (24.13) имеет вид [c.145]

Здесь Z v)—импеданс цепи, зависящий от частоты V. Уравнение (3.73) напоминает выражение для плотности энергии черного тела, находящегося в равновесии со стенками. Оба уравнения получены при суммировании нормальных мод в рассматриваемой системе. В гл. 7, где говорится о черном теле, показано, как получается плотность мод или число Джинса для электромагнитного излучения в параллелепипеде. Для данного случая распространение тепловых флуктуаций может происходить только по линии, соединяющей два резистора. Уравнение (3.73) получено в предположении, что распределение энергии, как и для электромагнитного излучения, подчиняется статистике Бозе — Эйнщтейна. [c.113]

В отличие от термометрии по излучению черного тела щумо-вая термометрия всегда имеет дело с низкочастотной частью распределения, заданного уравнением (3.73). Для /lv//г7 формулы Планка, которая описывается приближением Рэлея — Джинса. Даже при Т=1 мК имеем hv/kT 5 10 при =100 кГц. Поэтому уравнение (3.73) можно записать в виде [c.113]

Со времени зарождения квантовой теории излучения черного тела вопрос о том, насколько хорощо уравнения Планка и Стефана — Больцмана описывают плотность энергии внутри реальных, конечных полостей, имеющих полуотражающие стенки, был предметом неоднократных обсуждений. Больщин-ство из них имели место в первые два десятилетия нащего века, однако вопрос закрыт полностью не был, и в последние годы интерес к этой и некоторым другим родственным проблемам возродился. Среди причин возрождения интереса к этому старейшему предмету современной физики можно назвать развитие квантовой оптики, теории частичной когерентности и ее применение к изучению статистических свойств излучения недостаточное понимание процессов теплообмена излучением между близкорасположенными телами при низких температурах и проблему эталонов далекого инфракрасного излучения, для которого длина волны не может считаться малой, а также ряд теоретических проблем, относящихся к статистической механике конечных систем. Хорошим введением к современному обзору в этой области являются работы [2, 3, 5]. Еще в 1911 г. Вейль показал, что требованием о том, чтобы полость являлась прямоугольным параллелепипедом, можно пренебречь при условии, что (У /с)- оо. Он показал также, что в пределе больших объемов или высоких температур число Джинса справедливо для полости любой формы. Позднее на основании результатов работы Вейля были получены асимптотические приближения, где Do(v) являлся просто первым членом ряда, полная сумма которого 0 ) представляла собой среднюю плотность мод. Современные вычисления величины 0 ) [2, 4] с использованием численных методов суммирования первых 10 стоячих волн в полостях простой формы показали, что прежние асим- [c.315]

Таким образом, при больших значениях квантовых чисел мы оказываемся в области Рэлея — Джинса, где плотность излучения пропорциональна 7 в соответствии с классической электромагнитной теорией. Излучение в этой области, однако, почти полностью связано с вынужденным испусканием. Таким образом, вынужденное излучение ведет себя как классический процесс и может быть вычислено в соответствии с классической механикой. Именно поэтому излучательная способность металлов в дальней инфракрасной области весьма близко подчиняется простым соотношениям Друде — Зенера. По этой же причине в электронной технике так успешно используются уравнения Максвелла. [c.322]

При высоких частотах или низких температурах, где1, а Пер становится малым, спонтанное излучение больше вынужденного. Спонтанное излучение является в значительной степени квантовым процессом и поэтому предсказывать свойства теплового излучения, основываясь на классических методах (законе Рэлея — Джинса или соотношениях Друде — Зенера), не удается. [c.322]

Ультрафиолетовая катастрофа . Как показал опыт, формула Рэлея—Джинса согласуется с экспериментальными данными только в области достаточно малых частот и больших температур. Кроме того, оказалось, что попытка получить закон Стефана—Больцмана из формулы Рэлея—Джинса приводит к абсурду (образно названному П. Эреифестом ультрафиолетовой катастрофой ). В самом деле, [c.331]

Формула (15.13) при hv kT должна дать закон Рэлея— Джинса. Разлагая в ряд по степеням hvlkT знаменатель формулы [c.341]

Однако не представляет труда доказательство того, что формула Рэлея —Джинса резко противоречит опытным данным. Действи тельно, оценим, пользуясь формулой (8.35), значение Ддн - ин тегральную энергетическую светимость черного тела [c.422]

Зависимость испускательной способности черного тела от длины аолны из опыта (/) и по Рэлею и Джинсу (2) [c.423]

Вспомним, что спектральная плотность равновесного излучения, как это подчеркивалось в 196, должна представлять собой универсальную функцию частоты и температуры, т. е. не может зависеть от свойств конкретной излучающей и поглощающей системы. Поэтому Атп/Втп И В т Втп ДОЛЖНЫ иметь Определенные универсальные значения. Для нахождения последних воспользуемся законом Рэлея—Джинса (201.1), который подтверждается измерениями, если длины волн % и температура Т достаточно велики (т. е. 1 тах = 0,51/Т, см. 200, 201). Именно, для указанных условий ехр (НьУт кТ) 1 Н<йт /кТ, и сопоставление соотношений (211.12) и (201.1) приводит нас к формулам ) [c.736]

Рис. 24.5. Сравнение экспериментальной кривой распределения энергии в спектре абсолютно черного тела (]] с кр[1вой, рассчитанной по формуле Рэлея — Джинса (2)

Рис. 24.5. Сравнение экспериментальной <a href="/info/5915">кривой распределения</a> энергии в спектре <a href="/info/704">абсолютно черного тела</a> (]] с кр[1вой, рассчитанной по формуле Рэлея — Джинса (2)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...