- Кроме веществ, состоящих из электронов молекул, атомов и других частиц, к излучению применяются также термодинамические методы. Кроме того, здесь, помимо задачи о полной плотности энергии излучения, находящегося в термодинамическом равновесии с веществом определенной температуры, можно поставить вопрос о спектральном составе этого излучения. Спектральные приборы могут использоваться для разделения определенной части спектра и измерения его энергии.
Применяя закон термодинамики к равновесному излучению в вакууме, окруженном температурным телом T, можно установить следующие 2. ихъ Стефана-Больцмана. Общая плотность равновесного излучения е пропорциональна 4 градусам температуры. = ах. (19.1)） 2.Закон движения вина. Плотность излучения e. In диапазон частот(c, w + w), вы можете написать: (19.2） Форма функции f остается неопределенной. Закон вены также может быть выражен в более конкретной форме, то есть отношение частоты wn к температуре, соответствующей максимальной спектральной плотности энергии. у> ЯТ = const и (19.3） Действительно, чтобы найти maxasm, дифференцируя дейдцр равным нулю и、 0.
Поэтому, чтобы задать состояние электромагнитного поля, нужно знать не конечное число параметров, а бесконечное их число. Людмила Фирмаль
Если мы решим это уравнение относительно wn / T, то получим очевидное(19.3). При выводе этих соотношений следует отметить, что плотность Е является конечной величиной полностью конечной, так как предполагается, что равновесие между веществом и излучением возможно (полностью согласуется с экспериментом).Заметим, что из Венского закона вытекает закон Стефана Больцмана. Действительно, благодаря (19.2) = jeᵤdco= (■>*/(«о / Т) Ло; Setl / T = x, получаем =Γ ’(р»/(х) г= в». Таким образом, мы применяем классические статистические методы к излучению и пытаемся определить его плотность, но следует иметь в виду, что излучение существенно отличается от системы, которую мы рассматривали до сих пор.
- Дело в том, что законы статистической физики были сформулированы нами для систем с конечными степенями свободы. Состояние такой системы определялось путем задания конечного числа параметров координат и импульса (или координат и скорости).Излучение, другими словами, электромагнитное поле считается непрерывным полем (в случае классической теории, но не в этом случае).Состояние электромагнитного поля определяется установлением 2 непрерывных векторных функций точки-электрического вектора E и магнитного вектора N.
Например, вам нужно установить значения E и H в каждой точке поля. При таких условиях излучение является системой с бесконечными степенями свободы, и для применения к нему статистики, по сути, необходимо обобщить его законы в системе с бесконечными степенями свободы. Вы можете делать такие обобщения. Ниже (§ 20) мы рассмотрим этот вопрос более подробно. Здесь, не проводя детального анализа этой проблемы, мы покажем, к чему приводит применение классической статистики по радиации.
Поэтому вы вправе применить теорему о равномерном распределении степеней свободы. Людмила Фирмаль
Излучение, окруженное определенным объемом, представляет собой систему со вторичной энергией, равной энергии Колебания электромагнитного поля-векторов E и H-можно рассматривать точно так же, как колебания координат и импульса квазиупругой системы со многими степенями свободы. Для каждой степени свободы такой системы при температуре T требуется kT. Но общее число степеней свободы излучения бесконечно.
Таким образом, суммарная лучистая энергия, равная kT, умноженная на число степеней свободы, принимает бесконечное значение. Этот вывод явно противоречит experiment.
Смотрите также:
