Во сколько раз изменится поток Φ излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λm1=780 нм) на фиолетовую (λm2=390 нм)?

Физика 11 класс Законы излучения черного тела поток излучения абсолютно черное тело максимум энергии красная граница фиолетовая граница видимый спектр изменение потока физика излучения закон Вина длина волны Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать закон смещения Вина, который связывает температуру абсолютно черного тела с длиной волны, на которой происходит максимальное излучение. Этот закон можно записать в следующем виде:

λm * T = const

где:

• λm - длина волны, на которой происходит максимум излучения;
• T - температура абсолютно черного тела;
• const - постоянная, известная как константа Вина.

Теперь, давайте выразим температуру для двух различных длины волн:

1. Для первой длины волны (λm1 = 780 нм):
2. Для второй длины волны (λm2 = 390 нм):

Согласно закону смещения Вина, можно записать:

• T1 = const / λm1
• T2 = const / λm2

Теперь найдем отношение температур T2 к T1:

T2 / T1 = (const / λm2) / (const / λm1) = λm1 / λm2

Теперь подставим значения:

T2 / T1 = 780 нм / 390 нм = 2

Это означает, что температура второго тела в два раза выше, чем у первого.

Теперь мы можем рассмотреть, как изменится поток излучения. Поток излучения абсолютно черного тела описывается законом Стефана-Больцмана:

Φ = σ * T^4

где σ - постоянная Стефана-Больцмана.

Теперь найдем отношение потоков Φ2 к Φ1:

Φ2 / Φ1 = (σ * T2^4) / (σ * T1^4) = (T2 / T1)^4

Подставим найденное отношение температур:

Φ2 / Φ1 = (2)^4 = 16

Таким образом, поток излучения изменится в 16 раз.