تبلیغات
مهندسی الکترونیک - تابش الكترومغناطیسی-تابش جسم سیاه

 


بازدید : مرتبه
تاریخ : سه شنبه 19 تیر 1386

 

هر شی در نجوم بوسیله تابش الكترو مغناطیسی مشاهده می شود بنابر این توجه به برخی از مبانی فیزیك درباره تابش وجذب لازم است .تابش الكترو مغناطیسی فقط یك موج متحرك در میدان مغناطیسی و الكتریكی است كه در معادلات ماكسول به هم مربوط می شوند.موج الكترو مغناطیسی باسرعت نور منتشر می شود. C=2.998*108.حاصل ضرب طول موج و فركانس برابر سرعت نور است.كه به صورت سنتی طیف سنجها طول موج را اندازه گیری می كنند. با وسائل جدید تمام محدوده طیف قابل مشاهده است. تعدادی ازطول موجهایی كه فقط می توانند در بالای جو اندازه گیری شوند؛درفنآوری ماهواره ای به كارمی روند.



تابش الكترومغناطیسی-تابش جسم سیاه

تابش الكترومغناطیسی:
هر شی در نجوم بوسیله تابش الكترو مغناطیسی مشاهده می شود بنابر این توجه به برخی از مبانی فیزیك درباره تابش وجذب لازم است .تابش الكترو مغناطیسی فقط یك موج متحرك در میدان مغناطیسی و الكتریكی است كه در معادلات ماكسول به هم مربوط می شوند.موج الكترو مغناطیسی باسرعت نور منتشر می شود.
C=2.998*108
حاصل ضرب طول موج و فركانس برابر سرعت نور است.

C = F * g

كه به صورت سنتی طیف سنجها طول موج را اندازه گیری می كنند.
با وسائل جدید تمام محدوده طیف قابل مشاهده است. تعدادی ازطول موجهایی كه فقط می توانند در بالای جو اندازه گیری شوند؛درفنآوری ماهواره ای به كارمی روند.

تابش نور به چندطریق صورت می گیرد:
1-فرآیند پهن شدگی (فرآیند گرما یونی )-تابش جسم سیاه. 2-تابش خطی .
3-تابش سینكروترون ناشی از بارهای الكتریكی شتابدار.
ما درباره’ مورد اول بحث خواهیم كرد
تابش جسم سیاه:

جسم گرم در دمای مشخص
T گستره پهنی از امواج الكترو مغناطیس تابش می كندو جسم گرمتر آبی تر تابش میكند .
برای مثال داخل زمین یك مخزن نور است كه مانند یك باطری ضعیف شده كم نورتر وقرمزتر است . این مسئله در ابتدای قرن بیستم در فیزیك كلاسیك حل شده ویكی از موفقیتهای مكانیك كوانتومی شكل گرفته بود.
طیف تابش گسیل یافته برای فیزیك كلاسیك یك مشكل بزرگ بود .
استفان و بولتزمن كشف كردند كه تمام گرمای تابش شده بوسیله سطح جسمی با مساحت
A و دمایT برابر است با:
Q=AsT4 s =5.67*108
شدت تابش درواحد حجم كه تابع طول موج است ،اندازه گیری شد. موقعیت ماكزیمم ناگهانی در طیف ،توسط قانون جابجایی وینز ((
Wiens تشریح شد و مكان بیشترین شدت در طول موج
-3^10*2.9 كه در آن
Tدر مقیاس كلوین است.
بنابرا ین طول موج تابش گسیل یافته، نظریه تابشی جسم را ارائه می دهد.
تلاشهای رایلی (
Rayleigh)برای توضیح مشاهدات از نظر كلاسیكی نا موفق بود .او محاسباتی انجام داد با این فرض كه موجها درون كاواك قرار بگیرند وتابش گریزی از سوراخ كوچكی در دیواره كاواك را بدست آورد.فقط طول موجهایی مجازبودند كه دقیقا موج بر دیواره كاواك قرار می گرفت (دیواره’ كاواك مكان گره ها بود).
رایلی فرض كرد كه هر گونه طول موج دارای انرژی
KT است( K ثابت بولتزمن است).محاسبات پش بینی می كرد كه در دمای T تابندگی (شدت تابش ) به طول موج وابسته است.
I(l)= T/landa^4
فرض بالا یك مشكل دارد؛وقتی طول موج صفر می شود شدت بینهایت می گرددواین مساله به عنوان فاجعه فرابنفش شناخته شد.
در سال 1900م.پلانگ این مشكل را با گسسته فرض كردن تابش الكترو مغناطیسی حل كرد.او فرض كرد كه تابش بوسیله نوسانگرهای الكترو مغناطیسی درون دیواره كاواك تولید میشود.انرژی نوسانگرها فقط می توانست به صور ت گسسته مضربی از بسامد باشد
n=0,1,2,3,… ; E=nhn.
محا سبات پلانگ تفاوت بنیادی با محاسبا ت رایلی داشت كه مقادیر انرژی را پیوسته فرض كرده بود. محاسبات پلانك تابندگی در طول موج خاص را بصورت زیر داد:
I(l)=2*π*h*c^2/[l^5[exp(hc/lkT)-1]]
فرم بالاقانون استفان بولتزمن و قانونوینز را تایید می كند
. در طول موجهای زیاد فرمول بال منجر به نتایج رایلی می شود.
در واقع در اندازه گیری دمای یك ستاره نوعی طیف سنجی یا نور سنجی میتواند به كار رود.
مقایسه بین تابندگی نسبی مقدار نور گسیل شده یك ستاره در دو طول موج:.
این نسبت مشخصه دمایی است بنابر این اندازه گیری تمام طیف جسم سیاه الزامی نیست.چون تابندگی در هر دمای مشخص به طور نسبی در شدت 550
nm بهنجار شده است.called V or Visual Band
اندازه گیری دوم در تابندگی 440
nm
((
called B or Blue band ))
اندازه گیری دما را ممكن میسازد.


منبع :parash.persianblog.com




طبقه بندی: امواج و الکترو مغناطیس، 
ارسال توسط سمیرا
ویژه ها
آرشیو مطالب
پیوند های روزانه
امکانات جانبی
blogskin