Закон Стефана — Больцмана: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Изменено для удобства восприятия обозначение степени черноты
изменена теорема и формула в ней
Строка 1: Строка 1:
'''Закон Стефана — Больцмана''' — закон излучения [[Абсолютно чёрное тело|абсолютно чёрного тела]]. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его [[Температура|температуры]]. Формулировка закона:
'''Закон Стефана — Больцмана''' — закон излучения [[Абсолютно чёрное тело|абсолютно чёрного тела]]. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его [[Температура|температуры]]. Формулировка закона:
{{теорема|
{{теорема|
Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:
Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна постоянной Больцмана и четвёртой степени температуры тела:
: <math>P=S\varepsilon\sigma T^4,</math>
: <math>P= \sigma\ T^4,</math>
}}
}}
где <math>\sigma</math> - постоянная Больцмана.
где <math>\varepsilon</math> - степень черноты (для всех веществ <math>\varepsilon<1</math>, для абсолютно черного тела <math>\varepsilon=1</math>).
При помощи закона Планка для излучения, постоянную <math>\sigma</math> можно определить как
При помощи закона Планка для излучения, постоянную <math>\sigma</math> можно определить как
: <math>\sigma=\frac{\pi^2k^4}{60c^2\hbar^3},</math>
: <math>\sigma=\frac{\pi^2k^4}{60c^2\hbar^3},</math>

Версия от 01:19, 19 января 2015

Закон Стефана — Больцмана — закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона:

Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна постоянной Больцмана и четвёртой степени температуры тела:


где - постоянная Больцмана. При помощи закона Планка для излучения, постоянную можно определить как

где  — постоянная Планка,  — постоянная Больцмана,  — скорость света.

Численное значение Дж·с−1·м−2 · К−4.

Закон открыт независимо Й. Стефаном и Л. Больцманом в предположении пропорциональности плотности энергии излучения его давлению . В 1880 г. подтверждён Лео Гретцем.

Важно отметить, что закон говорит только об общей излучаемой энергии. Распределение энергии по спектру излучения описывается формулой Планка, в соответствии с которой в спектре имеется единственный максимум, положение которого определяется законом Вина.

Применение закона к расчёту эффективной температуры поверхности Земли даёт оценочное значение, равное 249 К или −24 °C.


См. также

Литература

  • Курс общей физики, книга 5, И. В. Савельев: Астрель, 2001, ISBN 5-17-004587-5

Шаблон:Link FA