A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Absolútne čierne teleso (iné názvy: Planckov žiarič[1], dokonale čierne teleso, čierne teleso, čierny žiarič) je hypotetické teleso, ktoré úplne pohlcuje elektromagnetické žiarenie všetkých vlnových dĺžok dopadajúce na jeho povrch.[2] Absorpčný koeficient absolútne čierneho telesa je 1 pre všetky vlnové dĺžky. Absolútne čierne teleso je súčasne ideálny žiarič, zo všetkých možných telies tej istej teploty vysiela najväčšie množstvo žiarivej energie. Celkové množstvo energie, ktoré sa vyžiari z povrchu absolútne čierneho telesa za jednotku času a rozloženie intenzity žiarenia podľa vlnových dĺžok, závisí len od jeho teploty. Celkovú intenzitu žiarenia absolútne čierneho telesa popisuje Stefanov-Boltzmannov zákon. Žiarenie Slnka pomerne dobre zodpovedá žiareniu absolútne čierneho telesa s teplotou približne 5800 K, reliktové žiarenie zodpovedá žiareniu absolútne čierneho telesa s teplotou 2,7 K.
Experimentálna aproximácia absolútne čierneho telesa
Schopnosť telesa vysielať elektromagnetické žiarenie úzko súvisí s jeho schopnosťou pohlcovať žiarenie, pretože teleso pri konštantnej teplote je v termodynamickej rovnováhe so svojím okolím, teda získava pohlcovaním energie od okolia rovnaké množstvo energie, ako do okolia odovzdáva.
Absolútne čierne teleso možno aproximovať dutým telesom s veľmi malým otvorom. Všetko žiarenie, ktoré vniká do dutiny, zostáva v dutine a postupne je stenami dutiny pohltené. Steny dutiny neustále vysielajú a pohlcujú žiarenie a žiarenie, ktoré z dutiny uniká cez malý otvor má vlastnosti žiarenia absolútne čierneho telesa.[2] Experimentálne sa zistilo, že množstvo vyžiarenej energie závisí od teploty a je tým väčšie, čím je teplota telesa vyššia. Vysielané žiarenie obsahuje elektromagnetické vlny rôznej vlnovej dĺžky a experimentálne sa zistilo, že relatívne množstvo energie žiarenia s istou vlnovou dĺžkou sa tiež mení. Množstvo vysielanej energie sa hodnotí pomocou spektrálnej hustoty žiarenia I(λ), definovanej ako množstvo energie pripadajúcej na jednotkový interval vlnovej dĺžky. Pre malé a veľké hodnoty vlnovej dĺžky klesá k nule.
Wienov posuvný zákon
Maximum I(λ) je pri istej hodnote λ(max), pričom
- , b=2.897 768 5(51) × 10–3 m K
Tento empirický vzťah sa nazýva Wienov posuvný zákon.
Zákon žiarenia absolútne čierneho telesa podľa klasickej fyziky
Zo zákonov klasickej fyziky koncom 19. storočia Rayleigh a Jeans odvodili zákon žiarenia absolútne čierneho telesa v tvare:
Tento vzťah sa nazýva Rayleighov-Jeansov zákon. Pri znižovaní λ k hodnotám ultrafialovej časti spektra, by I smerovalo k nekonečnu, čo bolo v príkrom rozpore s experimentom. Tento nesúlad klasickej teórie s experimentom sa vo fyzikálnej literatúre nazýval ultrafialová katastrofa.
Kvantový zákon žiarenia absolútne čierneho telesa
Nemecký fyzik Max Planck sa zaoberal problémom žiarenia absolútne čierneho telesa a uvažoval, že príčinou zlyhania teórie bude niečo, čo sa pokladá za samozrejmé, ale nemusí to byť pravdivé. Vyslovil hypotézu, podľa ktorej si harmonický oscilátor môže vymieňať energiu s okolím iba nespojite po istých kvantách hodnoty
kde je frekvencia oscilátora a je Planckova konštanta, ktorej hodnota je
Na základe predstavy, že teleso sa skladá z veľkého množstva takýchto oscilátorov, odvodil zákon žiarenia absolútne čierneho telesa
Ten istý zákon pre frekvenciu
kde
- je množstvo energie na jednotku plochy za jednotku času vyžiarenej v jednotkovom priestorovom uhle vo frekvenčnom intervale a
- je teplota absolútne čierneho telesa
- je Planckova konštanta
- je rýchlosť svetla
- je Boltzmannova konštanta
Na základe tohoto zákona Albert Einstein odvodil teóriu fotoelektrického javu.
Referencie
- ↑ Súpis termínov z astronómie. Kultúra slova (Bratislava: Jazykovedný ústav Ľ. Štúra SAV a Matica Slovenská), 2018, roč. 52, čís. 2, s. 85. Dostupné online . ISSN 0023-5202.
- ↑ a b absolútne čierne teleso. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, 1999. 696 s. ISBN 80-224-0554-X. Zväzok 1. (A – Belk), s. 31.
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Štandardná zlučovacia entalpia
Absolútna nula
Absolútne čierne teleso
Adiabatická účinnosť
Adiabatický invariant
Aktivita (termodynamika)
Anergia (termodynamika)
Antoinova rovnica
Atmosféra (jednotka)
BET izoterma
Bod horenia
Boltzmannova konštanta
Boltzmannova rovnica
Boltzmannovo rozdelenie
Boylov-Mariottov zákon
Carnotove princípy
Charlesov zákon
Chemický potenciál
Clausiusova nerovnosť
Daltonov zákon
Druhá termodynamická veta
Ellinghamov diagram
Emisivita
Energia
Exergetická účinnosť
Exergia
Explózia
Freundlichova izoterma
Fugacita
Gay-Lussacov zákon
Gibbsova voľná energia
Izolovaná sústava
Koeficient tepelnej vodivosti
Kritický bod
Langmuirova izoterma
Mayerova rovnica
Nevratnosť
Nultá termodynamická veta
Otvorená sústava (fyzika)
Perpetuum mobile
Poissonova konštanta (termodynamika)
Polytropa
Povrchová teplota
Prvá termodynamická veta
Rosný bod
Súčiniteľ teplotnej vodivosti
Sústava (termodynamika)
Seebeckov jav
Skleníkový efekt
Skvapalňovanie
Stavová rovnica
Stavová rovnica ideálneho plynu
Stavová veličina
Sublimácia (pevná látka)
Synergetika
Technická práca
Tepelná rovnováha
Tepelná rozťažnosť
Tepelný odpor
Tepelný stroj
Teplo
Teplota topenia
Teplota varu
Teplota vznietenia
Teplota vzplanutia
Termická účinnosť
Termická stavová rovnica
Termochémia
Termochemická rovnica
Termodynamická účinnosť
Termodynamická teplota
Termodynamická veta
Termodynamický stav
Termodynamika
Termoelektrický jav
Thomsonov jav
Topenie
Tretia termodynamická veta
Trojný bod
Tuhnutie
Ultrafialová katastrofa
Univerzálna plynová konštanta
Uzavretá sústava (výmena energie)
Van der Waalsova stavová rovnica
Var (fyzika)
Vnútorná energia
Voľná energia
Vratný termodynamický cyklus
Vratný termodynamický proces
Vyparovanie
Zložka sústavy
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk