sugárzási hőmérséklet
Végül, van egy másik módja, hogy leírja az elektromágneses sugárzás - tartalmazza annak hőmérsékletét. Szigorúan véve, ez a módszer alkalmas csak úgynevezett feketetest-sugárzás vagy hő. Fekete test fizika nevezik egy objektumot, amely elnyeli az összes sugárzás esik rajta. Azonban az ideális abszorpciós tulajdonságai nem zavarják a test sugárzást bocsátanak ki. Éppen ellenkezőleg, egy ilyen idealizált test pontosan kiszámítani a forma a sugárzás spektrumát. Ez az úgynevezett Planck görbe, amelynek alakját egyetlen paraméter - hőmérséklet. Híres púp ez a görbe azt mutatja, hogy fűtött test bocsát ki kicsit, mint egy nagyon hosszú és nagyon rövid hullámhosszú. sugárzást csúcsok határozott hullámhosszú, amelynek értéke egyenesen arányos a hőmérséklet.
Mutatva ezen a hőmérsékleten, meg kell szem előtt tartani, hogy nem ez a sugárzás maga az ingatlan, de csak a hőmérséklet egy idealizált feketetest amelynek maximális sugárzást adott hullámhosszon. Ha van ok azt feltételezni, hogy a kibocsátott sugárzás forró test, majd megtalálni a maximális a spektrumában, lehetséges, hogy meghatározzuk megközelítőleg a hőmérséklet a forrás. Például, a felületi hőmérséklete a Nap 6 ezer fok. Ez pontosan megfelel a közepén a látható fény tartományában. Ez aligha véletlen - valószínűleg a szem az evolúció során alkalmazkodott a legjobban kihasználják a napfény.
kétértelműség hőmérséklet
pont a spektrum, amely esetében legfeljebb feketetest-sugárzás, attól függ, milyen tengely mi telek. Ha egyenletesen elhalasztja hullámhossz méterben, a csúcs csökkenni fog a vízszintes tengely
ahol b = 2,9 · 10 -3 m · K. Ez az úgynevezett Wien-féle eltolódási törvény. Ha ábrázoljuk ugyanazt a spektrumot egyenletesen elhalasztását az ordináta a kibocsátási frekvencia, a maximális pozíció képlettel számítottuk ki:
ahol α = 2,8, k = 1,4 · 10 -23 J / K - Boltzmann állandó, h - Planck-állandó.
Minden jó lenne, de mint kiderül, Xmax és Vmax felelnek meg a különböző pontokat a spektrum. Ez nyilvánvalóvá válik, ha kiszámítjuk a megfelelő hullámhosszúságú v max. kapsz:
Így, a maximális spektrum által meghatározott gyakorisággal, λ'max / vmax = 1,8-szer különböző hullámhosszú (és így frekvencia) által ugyanazt a maximális spektrumot által meghatározott hullámhosszon. Más szavakkal, a frekvencia és a maximális hossza a feketetest-sugárzás hullámok nincsenek összhangban egymással: Xmax ≠ c / v max.
A látható tartományban kell meghatározott maximális termikus emissziós spektruma hullámhosszon. A napfény spektrumának, mint már említettük, ez esik a látható tartományban. Azonban a frekvencia maximális napsugárzás a közeli infravörös tartományban.
De a legnagyobb kozmikus mikrohullámú sugárzást hőmérsékleten 2,7 K meghatározandó frekvencia - 160 MHz-es. amely megfelel a hullámhossza 1,9 mm. Eközben, a menetrend a maximális hullámhosszát a CMB esik 1,1 mm.
Mindez azt mutatja, hogy a hőmérsékletet kell használni, nagy gondossággal leírni az elektromágneses sugárzás. Ez csak akkor használható, abban az esetben a sugárzás a spektrumban, közel a hő, vagy nagyon durva (akár a sorrendben) jellemzők tartományban. Például, látható sugárzás megfelelő a hőmérséklet a több ezer fok, Röntgen - milliók mikrohullámú - körülbelül 1 Kelvin.