*   >> Læs Uddannelse artikler >> education >> college and university

Varmestråling | Termisk Fysik Foredrag Notes

Den grundlæggende idé har ikke ændret sig siden Maxwells tid. Tag et hulrum ved temperaturen t.

Vi bruger et hulrum til at fange stråling således forårsager det til at fungere som en perfekt absorber. Strålingen at hulrummet udsender vil være i termisk ligevægt med væggene.

Når hulrummet er i termisk ligevægt, skal strålingen i hulrummet danner stående bølger i hulrummet. Således kan vi spørge, hvad er de tilladte tilstande for strålingen. Fra vores viden om stående bølger, ved vi, at de tilladte tilstande er dem med heltal og halv heltalsværdier af frekvensen.

Fra kvantemekanikken ved vi, at frekvensen af ​​en bølge er relateret til den energi af bølgen af ​​Plancks konstant, og så de tilladte tilstande for strålingen er dem med en energi

Men disse er blot den tilladte energi værdier for harmoniske oscillator! Således ser vi, at hver tilstand kan erstattes af en simpel harmonisk oscillator med energi.

Den væsentligste forskel er, at før vi talte om s

som kvante nummer for den harmoniske oscillator, vi nu behandler s

som antallet af fotoner i en bestemt tilstand i hulrummet.


Løsning på Maxwells ligninger

For at se, at de tilladte værdier er dem af en harmonisk oscillator, overveje Maxwells ligninger for et elektromagnetisk felt. Disse er

(9.1)

(9.2)

Hvis bølgerne er begrænset til en terning af længde L

på hver side, løsningerne er af formen

indebærer

Det hedder, at feltet vektorer skal være vinkelret på vektoren n

. Således det elektromagnetiske felt i hulrummet er en tværgående polariseret felt. Polarisationsretningen er defineret som retningen af ​​ E

0.

Tilsvarende (9.1) udbytter

eller

(9.3)

hvor n

2 = n

x 2 + n

y 2 + n

z 2. Således frekvensen WIS bestemmes på grundlag af de heltal n

x, n

y, og n

z. Endelig skal det bemærkes, at den tid, afhængig del af løsningerne tilfredsstiller ligningen

hvor E

I0 ( t

) = E

< sub> I0 sin (w n t

) og w n 2 er givet ved (9.3).

Men dette er blot ligningen for en simpel harmonisk oscillator, så vi kan se, at løsningerne er dem af simple harmoniske oscillatorer.

Termisk Gennemsnitlig

Hvad er den termiske gennemsnitlige ant

Page   <<       [1] [2] [3] [4] [5] >>

Copyright © 2008 - 2016 Læs Uddannelse artikler,https://uddannelse.nmjjxx.com All rights reserved.