Πώς σχετίζεται η συχνότητα αιχμής της ακτινοβολίας με την απόλυτη πηγή ακτινοβολίας θερμοκρασίας;

Η συχνότητα αιχμής της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα μαύρο σώμα είναι άμεσα ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία του. Αυτή η σχέση είναι γνωστή ως νόμος περί μετατόπισης του Wien .

Νόμος περί μετατόπισης του Wien:

λ max * T =B

όπου:

* λ max είναι το μήκος κύματος στο οποίο η φασματική ακτινοβολία είναι μέγιστη

* T είναι η απόλυτη θερμοκρασία του μαύρου σώματος

* Β είναι η σταθερά μετατόπισης του Wien, η οποία είναι περίπου 2,898 × ​​10 -3 M⋅K

Επεξήγηση:

* υψηλότερη θερμοκρασία, υψηλότερη συχνότητα: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία ενός μαύρου σώματος, η κορυφή της φασματικής ακτινοβολίας του μετατοπίζεται προς υψηλότερες συχνότητες (ή μικρότερα μήκη κύματος).

* αντίστροφη σχέση μεταξύ μήκους κύματος και συχνότητας: Το μήκος κύματος και η συχνότητα είναι αντιστρόφως αναλογικά (c =λν, όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός, λ είναι μήκος κύματος και ν είναι συχνότητα). Ως εκ τούτου, μια μετατόπιση προς τις υψηλότερες συχνότητες σημαίνει μια στροφή προς μικρότερα μήκη κύματος.

Παραδείγματα:

* Ένα κόκκινο καυτό κομμάτι σιδήρου εκπέμπει κυρίως στο υπέρυθρο μέρος του φάσματος.

* Ο ήλιος, με θερμοκρασία επιφάνειας περίπου 5.800 K, εκπέμπει το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας του στο ορατό τμήμα του φάσματος.

* Ένα αστέρι με θερμοκρασία επιφάνειας 10.000 K εκπέμπει το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας του στο υπεριώδες τμήμα του φάσματος.

Συμπέρασμα:

Ο νόμος περί μετατόπισης του Wien παρέχει μια θεμελιώδη σχέση μεταξύ της συχνότητας της ακτινοβολίας της ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας ενός μαύρου σώματος. Αυτός ο νόμος είναι απαραίτητος για την κατανόηση των χαρακτηριστικών ακτινοβολίας των αντικειμένων σε διαφορετικές θερμοκρασίες, από τα καθημερινά αντικείμενα έως τα αστέρια.