หลัก วิทยาศาสตร์

วิชาฟิสิกส์ของ Wien

วิชาฟิสิกส์ของ Wien
วิชาฟิสิกส์ของ Wien
Anonim

กฎของ Wienเรียกอีกอย่างว่ากฎการกระจัดของ Wienความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิของวัตถุดำ (สารในอุดมคติที่เปล่งและดูดซับแสงทุกความถี่) และความยาวคลื่นที่ปล่อยแสงมากที่สุด มันได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อวิลเฮล์มวีนซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อปี พ.ศ. 2454 เพื่อค้นหากฎหมาย

Wien ศึกษาความยาวคลื่นหรือการแจกแจงความถี่ของการแผ่รังสีความมันในช่วงปี 1890 มันเป็นความคิดของเขาที่จะใช้เป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับเตาอบที่มีรูเล็ก ๆ ในอุดมคติ การแผ่รังสีใด ๆ ที่เข้าสู่รูเล็ก ๆ นั้นกระจัดกระจายและสะท้อนจากผนังด้านในของเตาอบบ่อยครั้งจนรังสีที่เข้ามาเกือบทั้งหมดถูกดูดซับและมีโอกาสที่บางส่วนของมันจะหาทางออกจากรูอีกครั้ง การแผ่รังสีที่ออกมาจากหลุมนี้จะอยู่ใกล้กับความสมดุลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าว่าความเข้มที่สอดคล้องกับอุณหภูมิของเตาอบ Wien พบว่าพลังงานคลื่นวิทยุ dW ต่อช่วงความยาวคลื่นdλมีค่าสูงสุดที่ความยาวคลื่นλ mและค่าสูงสุดเปลี่ยนเป็นความยาวคลื่นที่สั้นลงเมื่ออุณหภูมิ T เพิ่มขึ้น เขาพบว่าผลิตภัณฑ์λm T เป็นค่าคงที่สัมบูรณ์: λ m T = 0.2898 เซนติเมตร - องศาเคลวิน

กฎของ Wien เกี่ยวกับการเปลี่ยนพลังงานแผ่คลื่นสูงสุดเป็นความถี่ที่สูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นแสดงให้เห็นในการสังเกตแบบธรรมดาในเชิงปริมาณ วัตถุอุ่นปล่อยรังสีอินฟราเรดซึ่งสัมผัสกับผิวหนัง ใกล้ T = 950 K สามารถมองเห็นแสงสีแดงหมองคล้ำ; และสีจะเปลี่ยนเป็นสีส้มและสีเหลืองเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ไส้หลอดทังสเตนของหลอดไฟคือ T = 2,500 K ที่ร้อนและเปล่งแสงที่ส่องสว่าง แต่สเปกตรัมของจุดสูงสุดที่อุณหภูมินี้ยังคงอยู่ในอินฟราเรดตามกฎของ Wien จุดสูงสุดเปลี่ยนเป็นสีเหลืองที่มองเห็นได้เมื่ออุณหภูมิคือ T = 6,000 K เช่นเดียวกับพื้นผิวของดวงอาทิตย์