رئيسي علم

فيزياء قانون وين

فيزياء قانون وين
فيزياء قانون وين

فيديو: فيزياء الخامس العلمي | الفصل الثالث| المحاضرة 1منهج 2021 2024, قد

فيديو: فيزياء الخامس العلمي | الفصل الثالث| المحاضرة 1منهج 2021 2024, قد
Anonim

قانون فيينا ، الذي يسمى أيضًا قانون إزاحة وين ، العلاقة بين درجة حرارة الجسم الأسود (مادة مثالية تنبعث وتمتص جميع ترددات الضوء) وطول الموجة التي ينبعث منها أكبر قدر من الضوء. تم تسميته على اسم الفيزيائي الألماني فيلهلم فين ، الذي حصل على جائزة نوبل للفيزياء في عام 1911 لاكتشافه القانون.

درس فيين الطول الموجي أو التوزيع المتكرر لإشعاع الجسم الأسود في تسعينيات القرن التاسع عشر. كانت فكرته أن تستخدم كتقريب جيد للجسم الأسود المثالي وهو فرن به ثقب صغير. أي إشعاع يدخل إلى الحفرة الصغيرة منتشر وينعكس من الجدران الداخلية للفرن في كثير من الأحيان بحيث يتم امتصاص كل الإشعاع الوارد تقريبًا ويمكن أن تصادف فرصة أن يجد البعض منه مخرجًا من الحفرة مرة أخرى صغيرة للغاية. عندئذ يكون الإشعاع الخارج من هذه الحفرة قريبًا جدًا من توازن الجسم الأسود الإشعاع الكهرومغناطيسي المقابل لدرجة حرارة الفرن. وجد Wien أن الطاقة الإشعاعية dW لكل فاصل طول موجي dλ لها حد أقصى عند طول موجي معين λ m وأن الحد الأقصى للتحولات إلى أطوال موجية أقصر مع زيادة درجة الحرارة T. وجد أن المنتج λm T هو ثابت مطلق: λ m T = 0.2898 سم-درجة كلفن.

إن قانون Wien الخاص بتغيير القدرة الإشعاعية كحد أقصى إلى ترددات أعلى مع ارتفاع درجة الحرارة يعبر عنه بشكل كمي بملاحظات شائعة. الأجسام الدافئة تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء التي يشعر بها الجلد. بالقرب من T = 950 K يمكن ملاحظة توهج أحمر باهت ؛ ويضيء اللون إلى البرتقالي والأصفر مع ارتفاع درجة الحرارة. خيوط التنغستن لمصباح كهربائي هي T = 2500 K حارًا وتنبعث منها ضوءًا ساطعًا ، ولكن ذروة طيفها عند درجة الحرارة هذه لا تزال في الأشعة تحت الحمراء ، وفقًا لقانون Wien. تتحول القمة إلى اللون الأصفر المرئي عندما تكون درجة الحرارة T = 6000 K ، مثل درجة حرارة سطح الشمس.