Разделы презентаций


Раздел 7 Физика твердого тела Тема 4 Тепловое излучение Сегодня понедельник, 13

Содержание

Учебные вопросы:Противоречия классической физики.Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Формулы Релея-Джинса и Планка

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1 Раздел 7
Физика твердого тела

Тема 4 Тепловое излучение
Сегодня

Раздел 7 Физика твердого телаТема 4 Тепловое излучениеСегодня

Слайд 2Учебные вопросы:
Противоречия классической физики.
Тепловое излучение и его характеристики.
Законы теплового

излучения абсолютно черного тела.
Формулы Релея-Джинса и Планка

Учебные вопросы:Противоречия классической физики.Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Формулы Релея-Джинса и

Слайд 3В XIX в. казалось было однозначно установлено, что свет –

это электромагнитная волна. Удалось объяснить такие свойства излучения как интерференция,

дифракция, поляризация и дисперсия.

Но …
В XIX в. казалось было однозначно установлено, что свет – это электромагнитная волна. Удалось объяснить такие свойства

Слайд 4Два противоречия
Тепловое излучение:
исходя из волнового представлении о свете не

удавалось описать распределение излучаемой телом энергии по частотам (длинам волн);

Фотоэффект:
энергия

переносимая световой волной и, следовательно, передаваемая атому, зависит от ее интенсивности I (амплитуды). Но опыт показывает, что если частота ν световой волны мала, то как бы мы не увеличивали I, электроны из атома выбиваться не будут.

Два противоречия Тепловое излучение:исходя из волнового представлении о свете не удавалось описать распределение излучаемой телом энергии по

Слайд 5Немецкий физик Макс Планк в 1900 г. высказал гипотезу о

том, что излучение испускается (а позже было признано, что и

поглощается и распространяется) порциями (квантами, корпускулами), т. е. особыми частицами (эти частицы позже были названы фотонами), энергия, масса и импульс которых неразрывно связаны с их волновыми характеристиками:
Немецкий физик Макс Планк в 1900 г. высказал гипотезу о том, что излучение испускается (а позже было

Слайд 6Таким образом, оказалось, что излучение – это поток частиц (корпускул,

квантов) – фотонов, которым при этом присущи и волновые свойства.

Свойства

фотонов как частиц достаточно необычны. Фотоны имеют волновые свойства, не имеют массы покоя, движутся только со скоростью света.
Таким образом, оказалось, что излучение – это поток частиц (корпускул, квантов) – фотонов, которым при этом присущи

Слайд 7Тепловое излучение и его характеристики.

Тепловое излучение и его характеристики.

Слайд 8Любое нагретое тело излучает электромагнитные волны. Свечение нагретых тел –

тепловое излучение.

Тепловое излучение имеет сплошной спектр, положение максимума зависит

от температуры тела.
Любое нагретое тело излучает электромагнитные волны. Свечение нагретых тел – тепловое излучение. Тепловое излучение имеет сплошной спектр,

Слайд 9Световой поток ≡ мощность излучения – это величина энергии, излучаемая

веществом в единицу времени:

Характеристики теплового излучения
Дж/с=Вт

Световой поток ≡ мощность излучения – это величина энергии, излучаемая веществом в единицу времени:Характеристики теплового излученияДж/с=Вт

Слайд 10Энергетическая светимость – это величина энергии, излучаемая веществом в единицу

времени с поверхности единичной площади:
[Вт/м2]

Энергетическая светимость – это величина энергии, излучаемая веществом в единицу времени с поверхности единичной площади:[Вт/м2]

Слайд 11Излучательная способность вещества ≡ спектральная плотность энергетической светимости – это

величина энергии, излучаемая веществом в единицу времени с поверхности единичной

площади в единичном интервале частот или в единичном интервале длин волн:

[Дж/м2]

[Вт/м3]

Излучательная способность вещества ≡ спектральная плотность энергетической светимости – это величина энергии, излучаемая веществом в единицу времени

Слайд 12Связь ε(λ) с ε(ω):
Знак минус не имеет существенного значения, он

показывает только, что длина волны λ убывает с возрастанием частоты

ω.
В итоге
Связь ε(λ) с ε(ω):Знак минус не имеет существенного значения, он показывает только, что длина волны λ убывает

Слайд 13При облучении электромагнитным излучением любого вещества часть светового потока Ф0

отражается Фотр, часть поглощается Фпогл веществом и остаток проходит сквозь

вещество Фпрох.

Фпогл

Фпрох

Фотр

Ф0

Уравнение баланса энергии: ρ+a+ τ =1, где:

ρ=Фотр/Ф0 – коэффициент отражения;
a=Фпогл/Ф0 – поглощательная способность вещества (коэффициент поглощения);
τ=Фпрох/Ф0 – коэффициент прозрачности.

При облучении электромагнитным излучением любого вещества часть светового потока Ф0 отражается Фотр, часть поглощается Фпогл веществом и

Слайд 14Законы теплового излучения абсолютно черного тела.
Абсолютно черное тело (АЧТ)

– тело, способное при любой температуре полностью поглощать всё падающее

на него излучение любой частоты (ρ=0, τ=0, a=1).

Модель абсолютно черного тела

Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело (АЧТ) – тело, способное при любой температуре полностью

Слайд 15Закон Кирхгофа: В состоянии теплового равновесия отношение испускательной способности тела

к его поглощательной способности не зависит от природы тела, а

определяется только его температурой и частотой излучения.

Функция Кирхгофа:

Для абсолютно черного тела f(ω)= ε(ω).

f(ω)

ω1 ω2 ω3 ω

Закон Кирхгофа: В состоянии теплового равновесия отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности не зависит от

Слайд 16Закон Стефана - Больцмана: Энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна

четвертой степени его температуры.


σ=5,67·10-8 Вт/(м2.К4) постоянная Стефана - Больцмана
Этот

закон позволяет определить полную энергию, излученную телом в единицу времени с единичной поверхности, по всем частотном в диапазоне от 0 до :
Закон Стефана - Больцмана: Энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его температуры. σ=5,67·10-8 Вт/(м2.К4) постоянная

Слайд 17Закон Вина: Длина волны λmax, соответствующая максимальному значению спектральной плотности

энергетической светимости εmax(λ) абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его температуре:


где b=2,9·10-3 м.К – постоянная Вина.

где с=1,29·10-5 Вт/(м3·К5).

Закон Вина: Длина волны λmax, соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости εmax(λ) абсолютно черного тела, обратно

Слайд 18Релеем и Джинсом была получена формула, описывающая излучательную способность АЧТ.
Формула

описывает эксперимент только в области малых частот.
При увеличении частоты

кривая уходит в бесконечность – ультрафиолетовая катастрофа.
Релеем и Джинсом была получена формула, описывающая излучательную способность АЧТ.Формула описывает эксперимент только в области малых частот.

Слайд 19Макс Планк основываясь на гипотезе о дискретном характере излучения энергии

нагретыми телами, получил формулу, идеально соответствующую экспериментальному графику универсальной функции

Кирхгофа

Формула Планка

Макс Планк основываясь на гипотезе о дискретном характере излучения энергии нагретыми телами, получил формулу, идеально соответствующую экспериментальному

Слайд 20Дополнив гипотезу Планка (свет на только испускается, но и распространяется

и поглощается порциями) Эйнштейн объяснил явление фотоэффекта.
Энергия падающего на вещество

фотона расходуется на совершение электроном работы выхода из металла (А) и на сообщение электрону кинетической энергии.
Дополнив гипотезу Планка (свет на только испускается, но и распространяется и поглощается порциями) Эйнштейн объяснил явление фотоэффекта.Энергия

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика