การแผ่รังสีของวัตถุดำ
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| blackbody radiation/ˈblækbɒdi ˌreɪdɪˈeɪʃn/ | การแผ่รังสีของวัตถุดำ |
ทำร้อนโลหะ มันจะเรืองสีแดง แล้วสีส้ม แล้วสีขาว
- เสาไฟเย็นๆ นั้นมืด; ทำร้อนมันแล้วจะเรืองสีแดงหม่น แล้วสีส้ม แล้วสีขาวเจิดจรัส
- วัตถุอุ่นทุกชิ้นเรืองแสง — สี บอกอุณหภูมิของมัน
- การเรืองแสงนี้คือ รังสีของวัตถุดำ ซึ่งปล่อยออกมาโดยวัตถุร้อนทุกชนิด
- การอธิบายรูปร่างของมันต้องการแนวคิดใหม่ — การกำเนิดของทฤษฎีควอนตัม
กราฟการแผ่รังสี
- วัตถุร้อนปล่อยช่วงความยาวคลื่นที่เรียบเนียน พร้อม ยอด ชัดเจน
- พล็อตความเข้มเทียบกับความยาวคลื่น แล้วคุณจะได้กราฟที่เพิ่มขึ้นสู่ยอด แล้วลดลง
- วัตถุที่ ร้อนกว่า จะเรือง สว่างกว่า (กราฟสูงกว่า) ที่ ทุก ความยาวคลื่น
- ยอดของมันยังเลื่อนไปทาง ความยาวคลื่นสั้นกว่า — จากแดง menuju สีน้ำเงิน
เมื่อวัตถุดำร้อนขึ้น ความยาวคลื่นสูงสุดของมัน:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
วัตถุที่ร้อนกว่าจะมีความยาวคลื่นสูงสุดที่สั้นกว่า — แสงเปล่งประกายจะเลื่อนไปทางสีฟ้า
วัตถุดำที่ร้อนกว่าจะแผ่รังสีด้วยความเข้มมากกว่าทุกความยาวคลื่นเมื่อเทียบกับวัตถุดำที่เย็นกว่า
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
กราฟที่ร้อนกว่าจะสูงกว่าในทุกความยาวคลื่น
สีบอกอุณหภูมิ
- เนื่องจากยอดเลื่อนตามอุณหภูมิ สี ของการเรืองแสงจึงบอกถึงความร้อนของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง
- ดาวสีแดงเย็นกว่า; ดาวสีฟ้าขาวร้อนกว่า (ตรงข้ามกับความรู้สึก "ร้อน = แดง" ในชีวิตประจำวัน)
- นักดาราศาสตร์ตัดสินอุณหภูมิของดาวจากสีของแสงมัน
- แม้แต่ร่างกายของคุณเองก็เรืองแสง — ใน อินฟราเรด ซึ่งกล้องความร้อนมองเห็นได้
ดาวสีแดงและดาวสีฟ้าขาว: ดาวใดร้อนกว่า?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แสงสีฟ้าขาวมีความยาวคลื่นสูงสุดที่สั้นกว่า ดังนั้นดาวนั้นจึงร้อนกว่า
สีของวัตถุที่เปล่งแสงสามารถใช้ประมาณอุณหภูมิของมันได้
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความยาวคลื่นสูงสุด (สี) เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ดังนั้นสีจึงบ่งบอกอุณหภูมิ
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับการแผ่รังสีของวัตถุดำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ร้อนกว่า = สว่างกว่า, จุดสูงสุดฟ้าขึ้น, สี = อุณหภูมิ. ฟิสิกส์คลาสสิกล้มเหลว; ต้องใช้ควอนตัมของพ朗克
ทำไมมันถึงเปิดทฤษฎีควอนตัม
- ฟิสิกส์คลาสสิกทำนายว่าวัตถุร้อนควรปล่อยพลังงานอัลตราไวโอเลต ** vô hạn** — ซึ่งผิดอย่างชัดเจน
- แม็กซ์ โพลันก์ แก้ไข它以假设能量以 quanta (packet), $E = hf$.
- สมมติฐานควอนตัมเดียวนี้ให้กราฟที่ถูกต้อง — และเริ่มต้นฟิสิกส์ควอนตัม
- รังสีของวัตถุดำคือที่ที่โลกควอนตัมประกาศตัวเป็นครั้งแรก
วัตถุดำที่ร้อนกว่าหรือเย็นกว่า?
สเปกตรัมของวัตถุดำเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ จัดเรียงข้อเท็จจริงแต่ละข้อ
พ랑ก์อธิบายcurveของวัตถุดำด้วยการสมมติว่าพลังงานมาจากแพ็กเก็ตที่เรียกว่า ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ควอนตัมพลังงาน ($E = hf$) ให้ curve ที่ถูกต้องและเริ่มต้นทฤษฎีควอนตัม
สำหรับวัตถุที่ ร้อนกว่า จุดสูงสุดจะเลื่อนไปยัง ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า (ไปทางสีน้ำเงิน) ไม่ใช่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับสัญชาตญาณในชีวิตประจำวันที่คิดว่า "ร้อน = สีแดง" ดาว สีขาว-น้ำเงิน ร้อนกว่าดาว สีแดง มาก
ดาวสองดวงเรืองแสง ดวงหนึ่งสีแดงและอีกดวงสีฟ้าขาว ดวง nàoร้อนกว่า?
- ดาว สีฟ้าขาว ร้อนกว่า — ยอดวัตถุดำของมันอยู่ที่ความยาวคลื่นสั้นกว่า
- ดาวสีแดงเย็นกว่า โดยมียอด hacia 长波.
รังสีของวัตถุดำ คือแสงของวัตถุร้อนทุกชนิด. วัตถุที่ ร้อนกว่า สว่างกว่า และมียอดเลื่อนไปทาง ความยาวคลื่นสั้นกว่า (สีฟ้า) — ดังนั้นสีจึงบอกอุณหภูมิ. การอธิบายกราฟต้องใช้แนวคิดของโพลันก์ที่ว่าพลังงานมาในรูปของ ควอนตัม ($E = hf$), เปิดทฤษฎีควอนตัม