บ้าน > ฉนวนกันความร้อน

ความยาวคลื่นรังสีความร้อน รังสีความร้อน สเปกตรัมการแผ่รังสีของร่างกายที่ได้รับความร้อน

การแผ่รังสีความร้อนของร่างกายคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเนื่องจากส่วนหนึ่งของพลังงานภายในของร่างกายซึ่งสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาค

ลักษณะสำคัญของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุที่ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง ตเป็น:

1. ความส่องสว่างอันทรงพลัง ร (ต ) - ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลาจากหน่วยพื้นผิวของร่างกายตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ลักษณะ และสภาพของพื้นผิวของวัตถุที่แผ่รังสี ในระบบเอสไอ ร(ท) มีมิติ [W/m2]

2. ความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลัง ร(ล,ที) =dW/dl คือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากหน่วยพื้นผิวของร่างกายต่อหน่วยเวลาในช่วงความยาวคลื่นในหน่วย (ใกล้กับความยาวคลื่นที่พิจารณา l)เหล่านั้น. ปริมาณนี้เป็นตัวเลขเท่ากับอัตราส่วนพลังงาน เดววัตต์ซึ่งปล่อยออกมาจากหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลาในช่วงความยาวคลื่นแคบจาก ลก่อน ลิตร+ดลไปจนถึงความกว้างของช่วงเวลานี้ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกาย ความยาวคลื่น และยังขึ้นอยู่กับธรรมชาติและสภาพของพื้นผิวของวัตถุที่เปล่งแสงด้วย ในระบบเอสไอ อาร์(ล, ที)มีมิติ [W/m 3 ]

ความส่องสว่างอันทรงพลัง ร(ท)เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลัง อาร์(ล, ที)ด้วยวิธีดังต่อไปนี้:

(1) [วัตต์/ตร.ม.]

3. ร่างกายทั้งหมดไม่เพียงแต่เปล่งออกมาเท่านั้น แต่ยังดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบบนพื้นผิวอีกด้วย แนวคิดนี้จึงถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบความสามารถในการดูดซับของวัตถุที่สัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นหนึ่ง ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ - อัตราส่วนของขนาดของพลังงานของคลื่นเอกรงค์เดียวที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิวของร่างกายต่อขนาดของพลังงานของคลื่นเอกรงค์เดียวที่ตกกระทบ:

(2)

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์เป็นปริมาณไร้มิติซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความยาวคลื่น มันแสดงให้เห็นว่าเศษส่วนของพลังงานของคลื่นเอกรงค์เดียวที่ตกกระทบถูกดูดซับโดยพื้นผิวของร่างกาย ความคุ้มค่า (ล,ท)สามารถรับค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 1

การแผ่รังสีในระบบปิดแบบอะเดียแบติก (ไม่แลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมภายนอก) เรียกว่าสมดุล. หากคุณสร้างรูเล็กๆ บนผนังของโพรง สถานะสมดุลจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย และการแผ่รังสีที่ออกมาจากโพรงจะสอดคล้องกับรังสีที่สมดุล

หากลำแสงพุ่งเข้าไปในรูดังกล่าว หลังจากการสะท้อนและการดูดซับซ้ำ ๆ บนผนังของโพรง ก็จะไม่สามารถกลับออกมาได้ ซึ่งหมายความว่าสำหรับหลุมดังกล่าวค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ a (ล, ต) = 1.

ช่องปิดที่ถือว่ามีรูเล็ก ๆ ทำหน้าที่เป็นหนึ่งในแบบจำลอง ตัวดำสนิท

ตัวดำสนิทเลย คือวัตถุที่ดูดซับรังสีที่ตกกระทบทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงทิศทางของรังสีที่ตกกระทบ องค์ประกอบทางสเปกตรัม และโพลาไรซ์ของมัน (โดยไม่สะท้อนหรือส่งสัญญาณใดๆ เลย)


สำหรับวัตถุที่มีสีดำสนิท ความหนาแน่นของความส่องสว่างสเปกตรัมเป็นฟังก์ชันสากลของความยาวคลื่นและอุณหภูมิ ฉ(ลิตร,ที)และไม่ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของมัน

วัตถุทั้งหมดในธรรมชาติสะท้อนรังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวบางส่วน ดังนั้นจึงไม่ถูกจัดว่าเป็นวัตถุสีดำสนิท หากค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ของร่างกายมีค่าเท่ากันทุกความยาวคลื่นและน้อยกว่าความสามัคคี(ก( ล, ต) = ก T = ค่าคงที่<1), เมื่อนั้นจึงเรียกว่าร่างกายเช่นนั้นสีเทา. ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ของวัตถุสีเทานั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกาย ธรรมชาติของมัน และสถานะของพื้นผิวเท่านั้น

เคียร์ชอฟแสดงให้เห็นว่าสำหรับวัตถุทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงธรรมชาติของวัตถุ อัตราส่วนของความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างของพลังงานต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์นั้นเป็นฟังก์ชันสากลที่เหมือนกันของความยาวคลื่นและอุณหภูมิ ฉ(ลิตร,ที)เช่นเดียวกับความหนาแน่นสเปกตรัมของพลังงานความส่องสว่างของวัตถุสีดำสนิท :

(3)

สมการ (3) แสดงถึงกฎของเคอร์ชอฟฟ์

กฎของเคอร์ชอฟฟ์สามารถกำหนดได้ดังนี้: สำหรับร่างกายทั้งหมดของระบบที่อยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์อัตราส่วนของความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างของพลังงานต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของร่างกายเป็นฟังก์ชันเดียวกันสำหรับร่างกายทั้งหมดขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น l และอุณหภูมิ T

จากสูตรข้างต้นและ (3) เป็นที่ชัดเจนว่าที่อุณหภูมิที่กำหนด วัตถุสีเทาที่มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงขนาดใหญ่จะเปล่งแสงที่รุนแรงกว่า และวัตถุสีดำสนิทจะเปล่งแสงที่แรงที่สุด เนื่องจากสำหรับตัวสีดำสนิท a( ล, ต)=1 จากสูตร (3) จะได้ว่าฟังก์ชันสากล ฉ(ล, ต) แสดงถึงความหนาแน่นของสเปกตรัมของวัตถุสีดำ

ค้นพบจากการทดลองว่าการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุที่ร้อนดึงดูด - และไม่ขับไล่! - อะตอมใกล้เคียง แม้ว่าปรากฏการณ์นี้จะขึ้นอยู่กับผลกระทบที่รู้จักกันดีของฟิสิกส์อะตอม แต่ก็ตรวจไม่พบมาเป็นเวลานานและได้รับการทำนายทางทฤษฎีเมื่อสี่ปีที่แล้วเท่านั้น

การเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อน

เมื่อเร็วๆ นี้ เอกสารอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ไว้ล่วงหน้าปรากฏขึ้น โดยรายงานการยืนยันเชิงทดลองว่าการแผ่รังสีความร้อนจากวัตถุที่ร้อนสามารถดึงดูดอะตอมใกล้เคียงเข้าสู่ร่างกายได้ เมื่อมองแวบแรกเอฟเฟกต์จะดูไม่เป็นธรรมชาติ การแผ่รังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ได้รับความร้อนจะบินออกไปจากแหล่งกำเนิด - แล้วเหตุใดจึงสามารถทำให้เกิดแรงได้? สถานที่ท่องเที่ยว?!

แสดงความคิดเห็น (182)

ยุบความคิดเห็น (182)

    ในการสนทนา ดังเช่นที่เกิดขึ้นเกือบทุกครั้งในปัจจุบัน หนึ่งในตัวเลือกสำหรับ "คำอธิบาย" ถูกกำหนดไว้แล้ว ในความเป็นจริงการบังคับใช้จะต้องได้รับการพิสูจน์
    อิกอร์! คุณเป็นคนดีมาก เป็นเวลาหลายปีแล้วที่คุณได้กลิ้งหินแห่งภารกิจของคุณ
    แรงโน้มถ่วงคืออะไร? การพิจารณาเชิงกลของมันกลายเป็นวิทยาศาสตร์อีกครั้งหรือไม่?
    ในการทดลองที่อธิบายไว้ มีการบันทึกการเปลี่ยนแปลงความเฉื่อย
    ที่เหลือก็มาจากตัวร้ายใช่ไหม?
    ความคิดเกี่ยวกับเวฟบอร์ดนั้นน่าสนใจมาก (ฉันเองก็เป็นคนหนึ่งในอดีต)
    ถึงกระนั้นก็อาจมีเอฟเฟกต์ง่ายๆ มากมาย เช่น เคลื่อนตัวไปทางด้านล่างล่าง ในสถานการณ์นี้ แต่ละคลื่นที่ตามมาอาจต่ำกว่าเล็กน้อยและยังคงมีองค์ประกอบแนวตั้ง

    ฉันสงสัยว่าการเพิ่มท่อนาโนลงในแอสฟัลต์มีส่วนเกี่ยวข้องกับโทโพโลยีระดับพรีเมียมหรือไม่?
    เลขที่?
    คลื่น EM ไม่ได้เกิดขึ้นบนเครื่องบินใช่หรือไม่?
    ใช่แล้ว... ใช่
    และอีกครั้งที่กระแสน้ำวนเหล่านี้อยู่ที่ระดับเดการ์ต

    คำตอบ

คุณค่าหลักของบทความนี้คือทำลายแบบเหมารวมและทำให้คุณคิด ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ ฉันดีใจมากที่บทความดังกล่าวเริ่มปรากฏที่นี่

คุณสามารถฝันได้นิดหน่อย หากเราลดพลังงานของร่างกาย (วัตถุ) ลงอีก รวมถึงพลังงานของการโต้ตอบภายในในอนุภาคมูลฐาน พลังงานของวัตถุก็จะกลายเป็นลบ วัตถุดังกล่าวจะถูกผลักออกมาด้วยแรงโน้มถ่วงธรรมดาและจะมีคุณสมบัติต้านแรงโน้มถ่วง ในความคิดของฉัน สุญญากาศยุคใหม่ของโลกของเราไม่มีพลังงานเป็นศูนย์แน่นอน - เพราะ... มันเป็นสภาพแวดล้อมที่มีโครงสร้างที่ดี ตรงข้ามกับความวุ่นวายโดยสิ้นเชิง เพียงแต่ระดับพลังงานสุญญากาศในระดับพลังงานจะถือว่าเป็นศูนย์ ดังนั้นอาจมีระดับพลังงานต่ำกว่าระดับพลังงานสุญญากาศ - ไม่มีอะไรลึกลับเกี่ยวกับเรื่องนี้

คำตอบ

"เมื่อย้อนกลับไปที่รายงานทางทฤษฎีต้นฉบับเมื่อปี 2013 เรากล่าวถึงความสำคัญที่เป็นไปได้ของผลกระทบนี้ไม่เพียงแต่สำหรับการทดลองปรมาณูเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงปรากฏการณ์จักรวาลด้วย ผู้เขียนได้พิจารณาแรงที่กระทำภายในเมฆฝุ่นที่มีความหนาแน่น 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งได้รับความร้อน ถึง 300 K และประกอบด้วยอนุภาคขนาด 5 ไมครอน"
มีข้อผิดพลาดที่นี่หรือไม่? ความหนาแน่นของเมฆฝุ่นสูงเกินไป เช่นเดียวกับชั้นบนของรีโกลิธ
และจากปรากฏการณ์นั้นเอง: และถ้าเราใช้ปัญหาในเวอร์ชันที่ไม่สำคัญกว่านี้ - ผลกระทบของการแผ่รังสีความร้อนต่ออนุภาคที่ไม่สามารถโพลาไรซ์ได้ เช่น อิเล็กตรอน กองกำลังจะมุ่งไปทางไหน? เครื่องทำความร้อนเป็นฉนวนไฟฟ้า 100%

คำตอบ

  • ใช่ นี่คือความหนาแน่นสูง อนุภาคฝุ่นจะเกาะติดกัน

    อิเล็กตรอนที่แยกเดี่ยวไม่มีระดับพลังงานและไม่มีอะไรจะต่ำกว่านี้ มันไม่มีโมเมนต์ไดโพลภายในขอบเขตข้อผิดพลาด (มีลิงก์ในข้อความเพื่อค้นหาอิเล็กตรอน EDM) ดังนั้นพลังนี้จึงไม่มีผลกับเขา นอกจากนี้ยังมีประจุไฟฟ้าอีกด้วยโฟตอนกระจัดกระจายได้ดีดังนั้นโดยทั่วไปมันจะถูกผลักไสเนื่องจากความกดดัน

    คำตอบ

    • สเปกตรัมอินฟราเรดไกลมีความสะดวกเนื่องจากพลังงานโฟตอนยังต่ำ ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมด อุณหภูมิที่ต่ำกว่าก็เหมาะสมเช่นกัน แต่ผลกระทบที่ได้นั้นอ่อนมากอยู่แล้ว ที่อุณหภูมิหลายพันองศา การกระเจิงของโฟตอนจะรุนแรงขึ้นมากแล้ว และก็สามารถเอาชนะผลกระทบนี้ได้

      คำตอบ

      • ฉันไม่ได้หมายถึงร่างกายที่ร้อนผ่าว และเกี่ยวกับตัวปล่อยและสเปกตรัมอื่นๆ
        ทั้งหมดที่เรากำลังพูดคุยกันที่นี่คือเอฟเฟกต์ระลอกคลื่น ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถจำกัดเฉพาะช่วง IR เท่านั้น
        ฉันเข้าใจถูกต้องหรือไม่ว่าจำเป็นต้องเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาค
        สำหรับอะตอมหนักหรืออะตอมไฮโดรเจน คุณจำเป็นต้องเลือกความถี่เพื่อให้แรงดึงดูดสูงสุดหรือไม่?

        ตอนนี้ความคิดเจ๋งๆ กำลังวนเวียนอยู่ในหัวของฉันว่าจะทดสอบสิ่งนี้อย่างไร เช่น บนคลื่นในสระน้ำหรือทะเล
        เหล่านั้น. ทำของเล่นกลไกที่จะลอยทวนคลื่น
        คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับความเป็นไปได้นี้?

        คำตอบ

        • 1) ความยาวคลื่นต้องมากกว่าขนาดอนุภาคอย่างมาก
          2) ตัวระบบเองไม่ควรโต้ตอบกับอิทธิพลภายนอกโดยรวม การโต้ตอบเกิดขึ้นเนื่องจากโพลาไรเซชันที่เหนี่ยวนำเท่านั้น
          3) จะต้องมีสเปกตรัมของการกระตุ้นที่แยกจากกัน และพลังงานของควอนตัมจะต้องน้อยกว่าระยะห่างระหว่างระดับอย่างมาก มิฉะนั้น คลื่นจะกระจัดกระจายได้ง่ายและทำให้เกิดแรงกดดัน เมื่อตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ ผลที่ได้จะไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นอีกต่อไป
          4) แรงต้องเป็นเวกเตอร์ ไม่ใช่สเกลาร์ เพื่อลดพลังงานของระบบ

          ทีนี้ลองจินตนาการว่าสิ่งนี้สามารถนำไปใช้กับคลื่นบนน้ำได้หรือไม่

          คำตอบ

          • ฉันเห็นผลบางอย่างนี้ได้ดีในโลกแห่งความเป็นจริง ฉันชอบแข่งเรือยอชท์ และผู้เชี่ยวชาญด้านกีฬาในการแล่นเรือยอทช์ชนะการแข่งเรืออย่างแม่นยำเนื่องจากความสามารถในการแล่นทวนคลื่นได้อย่างถูกต้อง เหล่านั้น. หากทุกอย่างถูกต้องคลื่นที่ซัดเข้ามาจะทำให้เรือยอชท์มีพลังงานเพิ่มเติม
            อันที่จริงนี่คือความขัดแย้ง แต่เห็นได้ชัดเจนในการแข่งรถ ทันทีที่คลื่นสูงขึ้น "การหาปริมาณ" จะเกิดขึ้นทันทีตามระดับทักษะ)) มือสมัครเล่นช้าลงและในทางกลับกันผู้เชี่ยวชาญจะได้รับข้อได้เปรียบเพิ่มเติม

            ดังนั้นของเล่นดังกล่าวจึงค่อนข้างจริง
            ฉันจัดเรือยอทช์ของฉันให้แล่นได้โดยไม่มีการบังคับทิศทางหรือขัดขวางลมและโต้คลื่นโดยไม่มีปัญหาใดๆ
            หากคุณเจาะลึกลงไป การตั้งค่านี้เองที่ให้ข้อได้เปรียบสูงสุด

            เอาเป็นว่าถ้านึกถึงจุดที่มีลมแรงกลางทะเลสาบ เรือยอชท์ของผมจะพัดไปเป็นวงกลมไม่สิ้นสุด...
            การเปรียบเทียบที่สวยงามและเป็นจริงเช่นการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์)))
            และดูเหมือนมีแรงบางอย่างดึงเรือยอทช์เข้าหาต้นลม

            อย่างไรก็ตาม คุณสามารถนำปัญหาไปยังองค์ประกอบต่างๆ และประมาณค่าได้ เช่น ระยะทางขั้นต่ำที่เรือยอชท์สามารถเข้าใกล้แหล่งกำเนิดลมได้

            ฉันขอเตือนคุณว่าเรือยอชท์ที่อยู่ใต้ใบเรือแล่นทวนลมโดยบรรยายถึงบางสิ่งที่คล้ายกับไซนัสอยด์ เธอหันผ่านจมูกเท่านั้น หากเธอหันกลับมา เวทมนตร์จะหายไป และเธอจะกลับไปพร้อมกับสายลม

            คำตอบ

            ฉันคิดว่าคุณสับสนนิดหน่อย ในการยึดติดไม่มีผลกระทบคล้ายกับที่อธิบายไว้ มีผลรวมเชิงซ้อนของแรงที่กำหนดไว้อย่างดี ซึ่งให้แรงลัพธ์ซึ่งมีเส้นโครงเชิงลบที่ไม่เป็นศูนย์ตามแกนทิศทางลม

            คำตอบ

          • มองแวบแรกก็ดูห่างไกล...เพราะมีคลื่นและลม แต่การใช้เรือยอชท์เป็นตัวอย่าง ทุกอย่างได้ผล ถ้ามันสมดุล มันก็จะโน้มน้าวแหล่งที่มาของลมโดยใช้ตะปู คุณเพียงแค่นั่งและเพลิดเพลินไปกับฟิสิกส์ของกระบวนการขณะดื่มคอนยัค เป็นเรื่องดีอย่างยิ่งที่ได้สังเกตช่วงเวลาของการเร่งความเร็วและไดนามิกของกระบวนการที่จุดต่างๆ ของวิถี ฉันไม่ได้ประมาณค่าฟังก์ชันโดยประมาณที่อธิบายวิถีโคจรจริงๆ

            เราสร้างแบบจำลองที่คล้ายกันสำหรับอนุภาคและรันมันบนคอมพิวเตอร์

            ฉันขอแนะนำการทดลองอื่น
            เรานำลูกบอลที่มีขนาดแตกต่างกันและใส่เครื่องสั่นเข้าไปข้างในด้วยความถี่ที่ปรับแต่งได้
            เราโยนมันลงบนพื้นผิวเรียบของน้ำและสังเกตผลของแรงดึงดูดหรือแรงผลักของคลื่น ไม่มีลม. เนื่องจากการสั่นสะเทือนและการรบกวนของคลื่นบนน้ำเท่านั้น คุณเพียงแค่ต้องเลือกความถี่ คลื่นนิ่งและเสียงสะท้อนจะทำงานของพวกเขา))
            ฉันคิดว่าฉันเห็นวิดีโอแบบนี้ที่ไหนสักแห่ง

            คำตอบ

            • ฉันไม่คิดว่าคลื่นมีส่วนเกี่ยวข้องกับมัน และฟิสิกส์ก็แตกต่างกัน สิ่งนี้คล้ายกับการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นซึ่งทำหน้าที่ตั้งฉากกับทิศทางของลมเนื่องจากการใบเรือ (ใบเรือเปลี่ยนลม) ในเวลาเดียวกันหากเรือยอทช์หันไปทางลมเล็กน้อยก็จะไปที่นั่นเพราะ การกันน้ำในทิศทางนี้จะน้อยกว่าการล่องลอยของเรือยอทช์ตามลมโดยตรง ฉันขอให้คุณมีวันหยุดที่ดีและมีคอนยัคมากมาย!

              คำตอบ

              • ไม่มีแรงขับเจ็ตแน่นอน หรือค่อนข้างเป็นความคิดของคุณชัดเจน แต่นี่ไม่ใช่คำจำกัดความที่ถูกต้อง
                ในทำนองเดียวกัน อาจกล่าวได้ว่าเครื่องร่อนที่บินเนื่องจากกระแสอากาศจะสร้างแรงขับของไอพ่น
                แล่นทวนลมทำหน้าที่เหมือนปีกเครื่องบิน
                ทักษะของนักแล่นเรือยอชต์มีอิทธิพลต่อวิธีที่เขาตัดแต่งใบเรือและทำให้เรือมีรูปทรงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการสร้างแรงขับ ทุกสิ่งที่นั่นไม่สำคัญมาก บางครั้งการเลื่อนแผ่น (เชือก) 1 ซม. ถือเป็นสิ่งสำคัญ ในตอนแรกฉันวาดรอยบากเพื่อไม่ให้ล้าหลังฝูงชนทั่วไป

                สำหรับฟิสิกส์
                ไม่มีคลื่นธรรมดาที่ไม่มีลม เพื่อนร่วมงานของฉันได้รับปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์จากแนวคิดนี้ ฉันยังได้ไส้กรอกของหมอมาส่วนหนึ่งเพื่อใช้ในการเขียนโปรแกรมโมเดลและการเพิ่มประสิทธิภาพ แต่งานก็น่าสนใจ
                การเปรียบเทียบมีดังนี้ ในยามรุ่งอรุณแห่งการพัฒนาของลมและการเดินทางบนเรือใบมีทางเดียวเท่านั้นคือแล่นไปตามลม ในลมที่พัดผ่านโดยไม่มีกระดูกงู เรือจึงมีการลอยลำขนาดใหญ่ จึงเป็นที่มาของสำนวนที่ว่า "รอสายลมที่พัดผ่าน"
                แต่แล้วกระดูกงูและใบเรือสามเหลี่ยมก็ปรากฏขึ้นและสามารถใช้ตะปูต้านลมได้

                เช่นเดียวกับการเดินเรือภายใต้ใบเรือสุริยะ เหล่านั้น. คุณสามารถแล่นได้ไม่เพียงแต่ตามลมเท่านั้น แต่ยังมุ่งหน้าสู่แหล่งกำเนิดรังสีด้วย เช่น ดวงดาว
                เย็น?

                คำตอบ

                • ในโลกแห่งความเป็นจริงก็มี)) และคำถามก็คือว่ากระดูกงูคืออะไร แต่ทั้งหมดนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรหรือครอบคลุมโดย NDA และฉันไม่มีสิทธิ์พูดคุยหรือบอกเป็นนัยถึงวิธีแก้ปัญหาเฉพาะเจาะจงด้วยซ้ำ
                  แต่การเปรียบเทียบสามารถพูดคุยได้อย่างเปิดเผย
                  ไขปริศนานี้และสนุก คุณจะไม่ได้ทำเงินใดๆ
                  เรือยอทช์ที่มีกระดูกงูและใบเรือเป็นระบบบนพื้นผิวเรียบที่มีการแกว่งในมิติที่ 3 เธอใช้ 2 สภาพแวดล้อม
                  เมื่อเราย้ายเข้าสู่อวกาศ ทุกอย่างจะคล้ายกันแต่บวกมิติเดียว
                  หากคุณคุ้นเคยกับ TRIZ (ทฤษฎีการแก้ปัญหาเชิงประดิษฐ์) ก็มีวิธีการแก้ปัญหาดังกล่าวที่ชัดเจน หรือค่อนข้างมีคำแนะนำในการคิด

                  คำตอบ

                  • ด้วยเรือยอชท์ที่ยึดติดทุกอย่างเป็นเรื่องเล็กน้อย: ในสายลมเรือยอชท์จะได้รับพลังงานจลน์ (ใบเรือ "เปิด") เมื่อเคลื่อนที่ทวนน้ำเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมทางน้ำอยู่แล้วเรือจึงหันไปทางลม (ใบเรือถูกวางไว้ อยู่ในตำแหน่งต้านทานลมน้อยที่สุด) หลังจากนั้นเรือยอชท์สามารถเดินทางได้ไกลกว่าระยะเร่งความเร็ว โดยค่อยๆ สูญเสียพลังงานจลน์ไปสู่แรงเสียดทาน (ในฮีเลียมเหลว คุณสามารถขับมันได้แม้จะไปถึงระยะอนันต์ก็ตาม) ดังนั้น ในงานของคุณ คำถามเดียวเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับวิธีกางใบเรือที่พับ (หรือวางขอบดวงอาทิตย์) โดยเจตนา แน่นอนว่ามีตัวเลือกมากมาย: สนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ สนามแม่เหล็ก (หรือแม่เหล็กไฟฟ้า) จากแหล่งภายนอก ฯลฯ ฯลฯ แต่อนิจจาพวกมันทั้งหมดต้องการแหล่งภายนอกบางประเภท หากคุณมีสิ่งนี้เพื่อแก้ไขปัญหาการนำทางโดยเฉพาะ จงบิน ถ้าไม่... คุณจะไม่ได้รับมันผ่านการติดตั้งเอง กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ไอ้สารเลว))

                    คำตอบ

                    • เรือยอชท์ไม่จำเป็นต้องแล่นทวนลมเพื่อแล่นทวนลม การแข่งขันทั้งหมดเริ่มต้นขึ้นต้านลม
                      ฉันขอย้ำอีกครั้งว่าใบเรือรูปสามเหลี่ยมนั้นเป็นปีกเครื่องบินที่มีแรงยกพุ่งไปที่มุมหนึ่งกับตัวเรือ และการฉายภาพนี้แรงพอที่จะทำมุม 30 องศากับลมได้ หากคุณวางตำแหน่งเรือยอชท์ให้เฉียบคมมากขึ้น ลมปะทะก็จะลดความเร็วลงแล้ว และใบเรือก็เริ่มแกว่งและสูญเสียรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ และผู้ที่รู้สึกว่าขีดจำกัดนี้ดีกว่าจะเป็นผู้ชนะการแข่งขัน
                      มันไม่สนุกเลยที่แข่งกับสายลม

                      คำตอบ

        • นี่คือการทดลองง่ายๆ ในหัวข้อของเรา คุณสามารถอธิบาย?

        ทำไมทางโค้งจึงเร็วกว่าทางตรง?

        แน่นอนว่า ถ้าเราสังเกตสิ่งนี้ในระดับของเรา ในโลกควอนตัม มันก็จะเหมือนกันทุกประการ และในโลกมาโครด้วย

        คำตอบ

        • ปัญหาฟิสิกส์ของโรงเรียนเรื่องไม่สำคัญ เราลดความซับซ้อนของโมเดลให้เป็นวิถีตรงหนึ่งวิถีด้วยมุมเล็ก ๆ ไปยังแนวนอน - และวิถีโคจรในรูปแบบของเส้นแบ่งโดยที่ส่วนแรกเอียงไปที่ขอบฟ้าแรงกว่ามากและส่วนที่สองมีขนาดเล็กกว่า ความลาดชันมากกว่าวิถีแรก จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของวิถีจะเหมือนกัน ละเลยแรงเสียดทานกันเถอะ และเราจะคำนวณเวลาที่มาถึงที่ "ปลายทาง" สำหรับสินค้าตามเส้นทางหนึ่งและอีกเส้นทางหนึ่ง จุดที่ 2 N. (นักเรียนเกรดแปดรู้ว่านี่คืออะไร) จะแสดงให้เห็นว่าเวลาที่ถึงเส้นชัยตามวิถีที่สองนั้นน้อยกว่า หากตอนนี้คุณเสริมปัญหาด้วยส่วนที่สองของการติดตั้งโดยแสดงภาพสะท้อนในกระจกที่สัมพันธ์กับแนวตั้งที่ส่วนท้ายของวิถี ปัดขอบเล็กน้อย คุณจะได้รับเคสของคุณ ความดาษดื่น ระดับ "C" ในการสอบ Unified State ในวิชาฟิสิกส์ ไม่ใช่ปัญหาโอลิมปิกในแง่ของความซับซ้อน

          คำตอบ

          • ฉันชอบความคิดของคุณในเรื่องการทำให้เข้าใจง่าย บางทีนี่อาจจะช่วยเด็กๆ ได้ ให้เวลาคิดและลองคุยกับวัยรุ่นดู

            และถ้าไม่มีการทำให้เข้าใจง่ายและทุกอย่างก็ซ้ำซากแล้ววิถีวิถีไหนจะเร็วที่สุด?

            คำตอบ

    • “ที่อุณหภูมิหลายพันองศา การกระเจิงของโฟตอนจะรุนแรงขึ้นมากแล้ว และก็สามารถเอาชนะผลกระทบนี้ได้”...

    แค่นั้นแหละ!!!
    ผลกระทบนี้น่าจะได้ผลในพื้นที่จำกัดและมีปฏิกิริยาระหว่างพลังงานประเภทที่สอดคล้องกัน “การกระจายความถี่” และไดนามิกที่สอดคล้องกันจะมีชัยในโซนขอบเขต Volodya Lisin พยายามค้นพบความแตกต่างของกระบวนการเหล่านี้ในปี 1991 แต่
    ฉันคงไม่มีเวลา (ฉันไม่สามารถผ่านไปหาเขาได้) ในความคิดของฉัน ผลกระทบนี้จะหายไปเมื่อการไล่ระดับของอุณหภูมิและ (ความเข้มของกระแสการพาความร้อน) ในโซนที่วิเคราะห์ลดลง
    http://maxpark.com/community/5302/content/3334997#comment-44 797112
    #10 แม็ก » 09/04/2015, 22:02 น
    http://globalwave.tv/forum/viewtopic.php?f=20&t=65
    ศตวรรษผ่านไป แต่ไม่มีปาฏิหาริย์... - “ไม่ที่นี่หรือที่นี่” (หนังที่ 7 ความร้อนและอุณหภูมิ)
    https://www.youtube.com/watch?v=FR45i5WXGL8&index=7& list=PLgQC7tmTSjqTEDDVkR38piZvD14Kde
    ไรวะ

    คำตอบ

    เอฟเฟกต์ตลก อาจให้ความกระจ่างถึงปัญหากรัมแรกในการก่อตัวดาวเคราะห์ ว่าฝุ่นขนาดเล็กมากสามารถเกาะกลุ่มกันเป็นกลุ่มก้อนก๊าซและฝุ่นได้อย่างไร แม้ว่าอะตอม เช่น ไฮโดรเจน จะอยู่ห่างจากอนุภาค แต่ในทางปฏิบัติแล้วอะตอมอยู่ในการแผ่รังสีความร้อนแบบไอโซโทรปิก แต่ถ้าฝุ่นสองจุดเข้าใกล้มันโดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมด้วยการแผ่รังสีพวกมันก็จะได้รับแรงกระตุ้นเข้าหากัน! แรงนั้นมีมากกว่าแรงโน้มถ่วงหลายเท่า

    คำตอบ

    • เพื่อให้อนุภาคฝุ่นเกาะติดกัน คุณไม่จำเป็นต้องใช้ฟิสิกส์ที่เจ๋งขนาดนี้ แล้ว “จุดฝุ่น” ล่ะ เราทุกคนเข้าใจว่าเรามักจะพูดถึง H2O ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักที่เป็นของแข็งในกลุ่มเมฆหลายแห่ง สารประกอบคาร์บอนกับไฮโดรเจนมีความผันผวนมากเกินไป (จนถึงเพนเทน) ฉันจะไม่พูดอะไรเกี่ยวกับแอมโมเนียเลย สารอื่นที่ไม่ใช่ H, He, C, N, O อยู่ในส่วนน้อยและยังมีความหวังเล็กน้อยสำหรับความซับซ้อนด้วย สารอินทรีย์ ดังนั้นของแข็งก็จะเป็นน้ำเป็นส่วนใหญ่ มีแนวโน้มว่าในเมฆก๊าซจริง เกล็ดหิมะน้ำแข็งจะเคลื่อนที่ค่อนข้างวุ่นวายและค่อนข้างเร็ว ฉันเชื่อว่าด้วยความเร็วอย่างน้อยเซนติเมตรต่อวินาที เอฟเฟกต์เช่นเดียวกับในบทความจะไม่สร้างโอกาสที่เกล็ดหิมะจะชนกัน - ความเร็วสัมพัทธ์ของเกล็ดหิมะนั้นสูงเกินไปและเกล็ดหิมะจะทะลุผ่านรูที่มีศักยภาพของกันและกันภายในเสี้ยววินาที แต่ไม่มีปัญหา เกล็ดหิมะมักจะชนกันและสูญเสียพลังงานโดยกลไกล้วนๆ เมื่อถึงจุดหนึ่ง พวกมันจะเกาะติดกันเนื่องจากแรงของโมเลกุลในขณะที่สัมผัสกัน และคงอยู่รวมกันจนเกิดเกล็ดหิมะ ในการกลิ้งก้อนหิมะขนาดเล็กและหลวมมาก ไม่จำเป็นต้องอาศัยแรงดึงดูดทางความร้อนหรือแรงโน้มถ่วง เพียงแต่ต้องค่อยๆ ผสมเมฆเข้าด้วยกัน

      ฉันยังเชื่อว่าการคำนวณในบทความมีข้อผิดพลาดร้ายแรง โดยคำนึงถึงแรงดึงดูดแบบคู่ของเม็ดฝุ่นด้วย แต่ฝุ่นในเมฆหนาทึบจะทึบแสงและให้ความร้อนสม่ำเสมอจากทุกด้าน เช่น เรามีฝุ่นอยู่ในห้องกลวงอันอบอุ่น แล้วทำไมมันถึงบินไปบริเวณเกสรที่ใกล้ที่สุดล่ะ? เหล่านั้น. เพื่อให้แรงโน้มถ่วงทำงานได้ คุณต้องมีพื้นที่เย็น แต่ในเมฆหนาทึบจะมองไม่เห็น ซึ่งหมายความว่าไม่มีการไล่ระดับความร้อน

      คำตอบ

      • >ฉันยังเชื่อว่าการคำนวณในบทความมีข้อผิดพลาดร้ายแรง โดยคำนึงถึงแรงดึงดูดแบบคู่ของเม็ดฝุ่นด้วย แต่ฝุ่นในเมฆหนาทึบจะทึบแสงและให้ความร้อนสม่ำเสมอจากทุกด้าน เช่น เรามีฝุ่นอยู่ในห้องกลวงอันอบอุ่น

        นี่คือจุดที่ฉันไม่เห็นด้วย ที่นี่เราสามารถวาดการเปรียบเทียบกับพลาสมาได้ ในการประมาณพลาสมาที่ไม่มีการชนกันในอุดมคติทุกอย่างจะเป็นไปตามที่คุณพูดโดยประมาณ: สนามเฉลี่ยจะได้รับการพิจารณาซึ่งหากไม่มีประจุและกระแสภายนอกจะเท่ากับศูนย์ - การมีส่วนร่วมจากอนุภาคที่มีประจุจะชดเชยซึ่งกันและกันอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม เมื่อเราเริ่มพิจารณาไอออนแต่ละตัว ปรากฎว่ายังคงมีอิทธิพลจากเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดอยู่ และจะต้องนำมาพิจารณาด้วย (ซึ่งกระทำผ่านอินทิกรัลการชนกันของรถม้าสี่ล้อ) ระยะทางลักษณะเฉพาะที่ใครๆ ก็สามารถลืมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์แบบคู่ได้คือรัศมีเดบาย

        สำหรับปฏิสัมพันธ์ที่กำลังพิจารณา ฉันเชื่อว่าพารามิเตอร์ที่คล้ายกันจะไม่มีที่สิ้นสุด: อินทิกรัลของ 1/r^2 มาบรรจบกัน เพื่อการพิสูจน์ที่เข้มงวด จำเป็นต้องสร้างสมการจลนศาสตร์สำหรับ "หมอก" ของหยดที่มีปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว หรือใช้สมการ Boltzmann: ส่วนตัดขวางของการกระเจิงนั้นมีขอบเขตจำกัด ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องซับซ้อนเหมือนในพลาสมาด้วยการแนะนำสนามเฉลี่ย

        ฉันคิดว่ามันเป็นแนวคิดที่น่าสนใจสำหรับบทความหนึ่งๆ แต่ทุกอย่างก็ไม่สำคัญ :(

        แต่ในบทความที่กำลังอภิปรายกัน พวกเขาทำได้ง่ายมาก: พวกเขาประมาณพลังงานศักย์รวมของเมฆทรงกลมขนาดเล็กที่มีอนุภาคขนาดเล็กที่มีการกระจายแบบเกาส์เซียน มีสูตรแรงโน้มถ่วงสำเร็จรูปซึ่งเราคำนวณไว้สำหรับการโต้ตอบนี้ (บนเส้นกำกับ r>>R) และปรากฎว่ามีบริเวณที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งการมีส่วนร่วมของแรงโน้มถ่วงน้อยกว่ามาก

        คำตอบ

        • > สำหรับการโต้ตอบภายใต้การพิจารณา ฉันเชื่อว่าพารามิเตอร์ที่คล้ายกันจะไม่มีที่สิ้นสุด

          อาจจะเป็นศูนย์? โดยทั่วไป ฉันไม่เข้าใจโพสต์ของคุณจริงๆ มีคณิตศาสตร์มากเกินไปที่ฉันไม่รู้ เมื่อมันง่ายกว่านี้ - เพื่อให้มีแรงไม่สมดุล คุณต้องมีเกรเดียนต์ความหนาแน่นของรังสี เมื่อไม่มีการเกรเดียนต์ ไม่มีแรงเพราะว่า มันเหมือนกันทุกทิศทุกทาง

          > และปรากฎว่ามีบริเวณที่เห็นได้ชัดเจนซึ่งการมีส่วนร่วมของแรงโน้มถ่วงน้อยกว่ามาก

          คุณช่วยเจาะจงมากกว่านี้หน่อยได้ไหม? ฉันไม่เข้าใจว่าผลกระทบนี้สามารถช่วยให้การก่อตัวของสิ่งใดๆ ในอวกาศมีความสำคัญได้อย่างไร สำหรับฉัน นี่เป็นการคำนวณที่ไม่มีประโยชน์ มันเหมือนกับการพิสูจน์ว่าผลกระทบนั้นรุนแรงกว่าปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงระหว่างอะตอมใกล้เคียงในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีมากกว่า 100,500 เท่า - ฉันเห็นด้วย แต่นี่เป็นเพียงเพราะปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงของเมล็ดฝุ่นแต่ละเม็ดโดยทั่วไปแล้วไม่น่าสนใจเลย แต่อย่างน้อยแรงโน้มถ่วงก็ไม่ได้รับการปกป้อง

          ผมเชื่อว่าผลกระทบนี้จะรุนแรงขึ้นในสนามใกล้เมื่อระยะห่างเข้าใกล้ 0 แต่นี่เป็นคำอธิบายอยู่แล้วว่าการชนกันของอนุภาคฝุ่นเกิดขึ้นได้อย่างไรหากอนุภาคฝุ่นชนกันแล้ว

          ป.ล.: ศักยภาพของเม็ดฝุ่นในการแผ่รังสีความร้อนอย่างที่ฉันเข้าใจนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญของขนาดของเมฆ - ศักยภาพนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของรังสีเท่านั้น เช่น เกี่ยวกับอุณหภูมิและระดับความทึบของเมฆ ระดับความทึบตามลำดับขนาดสามารถถือเป็น 1 ปรากฎว่าไม่สำคัญว่าเรามีเมฆชนิดใด มีเพียงอุณหภูมิเฉลี่ยรอบตัวเราเท่านั้นที่สำคัญ ศักยภาพนี้จะใหญ่แค่ไหนหากแสดงในรูปของพลังงานจลน์ m/s? (ผมคณิตได้ แต่บางทีอาจจะมีวิธีแก้สำเร็จรูปก็ได้นะ) นอกจากนี้ ถ้าเมฆทึบแสง ศักยภาพของเมฆโดยรวมก็จะขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของเมฆด้วย น่าแปลกที่เรามีแรงตึงผิวเท่ากัน แต่แตกต่างออกไปเล็กน้อย และภายในเมฆฝุ่นก็จะปราศจากฝุ่น

          คำตอบ

      • คุณเปิดบทความตั้งแต่ปี 2013 ดูสิ มันไม่ยาก ทุกอย่างอธิบายไว้ในภาษามนุษย์ธรรมดา

      เพื่อเป็นตัวอย่าง พวกเขานำเมฆที่มีรัศมีจำกัด 300 เมตรมาแทนที่ตัวเลขอย่างโง่เขลาเป็นสูตรสำหรับสถานการณ์ภายในและภายนอกเมฆ ประเด็นหลักก็คือ แม้แต่ภายนอก ที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางเกือบหนึ่งกิโลเมตร แรงดึงดูดทางความร้อนก็ยังแข็งแกร่งกว่าแรงดึงดูดจากแรงโน้มถ่วง นี่เป็นเพียงเพื่อให้เข้าใจถึงขนาดของเอฟเฟกต์ พวกเขารับรู้ว่าสถานการณ์จริงมีความซับซ้อนกว่ามากและต้องมีการสร้างแบบจำลองอย่างระมัดระวัง

      คำตอบ

    ฝุ่นส่วนใหญ่เป็นตัวแทน (ที่ 400 °K) โดยอนุภาคโอลิวีน เขม่า และซิลิคอน ยักษ์แดงสูบบุหรี่พวกมัน
    เมล็ดฝุ่นแปลงพลังงานจลน์เป็นความร้อน และพวกมันไม่ได้โต้ตอบกัน แต่กับอะตอมหรือโมเลกุลใกล้เคียงที่โปร่งใสต่อการแผ่รังสี เนื่องจาก r อยู่ในลูกบาศก์ ดังนั้นอนุภาคฝุ่นที่อยู่ห่างจากอะตอมไม่เกินหนึ่งมิลลิเมตรหรือเซนติเมตรจึงดึงมันเข้าหาตัวเอง และแรงลัพธ์จะปรากฏขึ้นเพื่อนำอนุภาคฝุ่นมารวมกัน ในเวลาเดียวกัน เม็ดฝุ่นต่อเมตรจะถูกละเว้นเนื่องจากแรงปฏิกิริยาลดลงหลายพันล้าน (หรือล้านล้านครั้ง)

    คำตอบ

    “รังสีนี้เบี่ยงเบนไปทุกทิศทาง ดังนั้นความหนาแน่นของพลังงานจึงลดลงตามระยะทาง 1/r2 อะตอมที่อยู่ใกล้ๆ รู้สึกถึงรังสีนี้ - เพราะมันลดพลังงานลง และเนื่องจากอะตอมมุ่งมั่นที่จะลดพลังงานอันตรกิริยาของมันให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มันจึงเป็นประโยชน์อย่างมากที่มันจะเคลื่อนเข้าใกล้ลูกบอลมากขึ้น เพราะท้ายที่สุดแล้ว การลดพลังงานจึงมีความสำคัญที่สุดที่นั่น!”
    แต่ขอโทษด้วย ถ้าอะตอมพุ่งเข้าหาลูกบอลที่ร้อนแล้ว มันจะไม่ลดพลังงานลงแต่อย่างใด แต่ในทางกลับกัน มีแต่จะเพิ่มขึ้นเท่านั้น ฉันเชื่อว่านี่ไม่ใช่คำอธิบายที่ถูกต้อง

    คำตอบ

    แล้วฉันก็เกิดปัญหาขึ้นมา ให้มีห้องที่มีความเสถียรทางความร้อนประกอบด้วยซีกโลกสีดำสองซีกที่มีรัศมีต่างกัน หันไปในทิศทางที่ต่างกัน และมีวงแหวนแบนเพิ่มเติม ปล่อยให้ซีกซ้ายมีรัศมีเล็กกว่าด้านขวา ฉากกั้นแบบเรียบทำให้พื้นที่ห้องปิดลง ปล่อยให้อะตอมอยู่ที่จุดศูนย์กลางความโค้งของซีกโลกทั้งสองซีกโลกและไม่เคลื่อนที่ ปล่อยให้ซีกโลกอบอุ่น คำถามคือ อะตอมจะประสบกับแรงความร้อนในทิศทางเดียวหรือไม่

    ที่นี่ฉันเห็นวิธีแก้ปัญหา 2 วิธี: 1) สมดุลทางความร้อนจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในห้องดังกล่าว เช่น ความหนาแน่นของรังสีจะเท่ากันทุกด้าน และเท่ากันทุกจุดในห้องเพาะเลี้ยง หากความหนาแน่นของการแผ่รังสีความร้อนในห้องไม่ขึ้นอยู่กับจุดที่เลือก ศักยภาพในการโต้ตอบกับรังสีจะไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งหมายความว่าไม่มีแรง
    2) การตัดสินใจที่ผิดพลาด เราแบ่งผนังออกเป็นองค์ประกอบพื้นผิวที่มีพื้นที่เท่ากัน และรวมพลังปฏิสัมพันธ์ของอะตอมเข้ากับองค์ประกอบพื้นผิว ปรากฎว่าวงแหวนแบนมีส่วนช่วยเป็นศูนย์ และพื้นผิวด้านซ้ายที่อยู่ใกล้กว่าจะมีจุดน้อยกว่าแบบกำลังสอง ซึ่งแต่ละจุดจะลากเวลาเป็นกำลังสามแรงกว่า กล่าวคือ จุดฝุ่นบินไปยังพื้นผิวที่ใกล้ที่สุดเช่น ซ้าย.

    อย่างที่คุณเห็นคำตอบนั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

    อธิบายความขัดแย้ง. หากเรามีองค์ประกอบที่แผ่รังสีซึ่งมีรูปร่างที่ไม่เป็นทรงกลม มันก็จะไม่ส่องแสงเท่ากันในทุกทิศทาง เป็นผลให้เรามีการไล่ระดับความหนาแน่นของรังสีซึ่งทิศทางไม่ได้มุ่งไปที่ตัวปล่อย ต่อไป เราจะได้สิ่งนี้: แบ่งพื้นผิวที่ซับซ้อนออกเป็นจุด ๆ และพิจารณาว่าจุดฝุ่น ROUND นั้นไม่ถูกต้องโดยสิ้นเชิง

    คำตอบ

    ปัญหาที่น่าสนใจยิ่งกว่านี้เกิดขึ้นในใจ ขอให้เรามีตัวปล่อยความร้อนในรูปของวงแหวนสีดำแบนซึ่งมีรัศมีด้านนอกและด้านในเท่ากับ R และ r และบนแกนของวงแหวนพอดี ที่ระยะ h จะมีอะตอมอยู่หนึ่งอะตอม นับซ<

    โซลูชันที่ 1 (ผิด!) แบ่งวงแหวนออกเป็น "จุดฝุ่น" จากนั้นนำแรงดึงดูดของอะตอมและองค์ประกอบของวงแหวนมาเหนือพื้นผิว การคำนวณนั้นไม่น่าสนใจเพราะว่า ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เราพบว่าอะตอมถูกดึงเข้าไปในวงแหวน
    แนวทางที่ 2. วงแหวนไม่สามารถส่องแสงจากปลายหรือส่องแสงเพียงเล็กน้อยได้ เช่น ศักย์พลังงานของอะตอมที่จุดระนาบของวงแหวนเปลี่ยนเป็น 0 (ศักย์สูงสุด) การแผ่รังสีของวงแหวนจะไม่เป็นศูนย์ที่จุดที่ความสูง h เหนือระนาบของวงแหวนแตกต่างจาก 0 ที่จุดเหล่านี้จะมีศักย์ที่ไม่เป็นศูนย์ (น้อยกว่า 0) เหล่านั้น. เรามีการไล่ระดับความหนาแน่นของรังสี ซึ่งเฉพาะที่ (ที่ h~=0, h<

    สำหรับฉันดูเหมือนว่าโซลูชันที่ 1 มีข้อผิดพลาด ดูเหมือนว่าฉันจะเข้าใจว่าอยู่ที่ไหน แต่ฉันไม่สามารถอธิบายด้วยคำพูดง่ายๆ ได้

    ปัญหานี้แสดงให้เห็นสิ่งนี้ อะตอมไม่ถูกดึงดูดไปยังวัตถุที่ปล่อยความร้อนออกมา เช่น เวกเตอร์แรงไม่ได้มุ่งตรงไปยังพื้นผิวที่แผ่รังสี มันไม่สำคัญสำหรับเราว่ารังสีมาจากไหน สิ่งสำคัญสำหรับเราคือการแผ่รังสีปริมาณเท่าใด ณ จุดที่กำหนด และค่าการไล่ระดับความหนาแน่นของรังสีคืออะไร อะตอมเคลื่อนที่ไปทางเกรเดียนต์ของความหนาแน่นของรังสี และการเกรเดียนต์นี้สามารถมุ่งตรงไปยังครึ่งระนาบนั้นซึ่งไม่มีจุดตัวปล่อยจุดเดียว

    ปัญหาที่ 3 วงแหวนเดียวกันกับในขั้นตอนที่ 2 แต่อะตอมเริ่มแรกอยู่ที่จุด h=0 สถานะนี้มีความสมดุลและสมมาตร แต่ไม่เสถียร วิธีแก้คือการทำลายความสมมาตรที่เกิดขึ้นเอง อะตอมจะถูกผลักออกจากตำแหน่งศูนย์กลางสมมาตรเพราะว่า มันไม่เสถียร

    ฉันยังดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าไม่จำเป็นต้องแทนที่เมฆด้วยอนุภาคฝุ่นที่ดึงดูด มันจะออกมาไม่ดี หากฝุ่น 3 เม็ดตั้งเรียงกันเป็นเส้นตรงเดียวกันและแรเงากันเล็กน้อย ความสมมาตรก็จะสลายไปเองตามธรรมชาติ ซึ่งในกรณีนี้จะไม่เกิดในแรงโน้มถ่วง เนื่องจาก แรงโน้มถ่วงไม่ได้รับการปกป้อง

    คำตอบ

    ฉันมีคำถาม (ไม่ใช่แค่สำหรับอิกอร์ แต่สำหรับทุกคน) พลังงานศักย์เข้าสู่มวลความโน้มถ่วงของระบบอย่างไร? ฉันต้องการที่จะเรียงลำดับปัญหานี้ออก ตัวอย่างเช่น จักรวาลประกอบด้วยเม็ดฝุ่นที่กระจายอย่างสม่ำเสมอในอวกาศ ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง แน่นอนว่าระบบดังกล่าวมีพลังงานศักย์สูง เนื่องจากมีสถานะของระบบที่เม็ดฝุ่นเหล่านี้กระจุกตัวอยู่ในกาแลคซี ซึ่งแต่ละเม็ดมีพลังงานศักย์น้อยกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับเม็ดฝุ่นที่กระจัดกระจายไปทั่วอวกาศที่พวกมันประกอบด้วย คำถามเฉพาะคือ พลังงานศักย์ของระบบนี้รวมอยู่ในมวลความโน้มถ่วงของจักรวาลหรือไม่
    สำหรับฉันดูเหมือนว่าคำถามนี้เกี่ยวข้องกับหัวข้อที่ PavelS ยกขึ้น ในจักรวาลอันไม่มีที่สิ้นสุด เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุทรงกลมที่ปกคลุมอยู่ และภายในทรงกลมอื่นๆ เช่น การโอบล้อมดาราจักร ศักยภาพความโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นโดยสสารที่อยู่ด้านหลังทรงกลม (ซึ่งตั้งอยู่บนสเกลขนาดใหญ่เกือบจะเท่ากันในอวกาศ) ไม่ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมของวัตถุภายในทรงกลมนี้ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการเข้ามาของพลังงานศักย์เข้าสู่มวลความโน้มถ่วงโดยสัมพันธ์กับความไม่สอดคล้องกันของท้องถิ่นในการกระจายตัวของสสารเท่านั้น

    คำตอบ

    • ฉันไม่ได้ตั้งคำถามนี้ :) สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าการขยายตัวของจักรวาลโดยคำนึงถึงพลังงานมืดและโฟตอนสีแดงเป็นการละเมิดกฎการอนุรักษ์พลังงาน แต่ถ้าคุณต้องการจริงๆ คุณสามารถหันกลับมาแล้วพูดว่าพลังงานทั้งหมด ของจักรวาลยังคงเป็น 0 เพราะว่า สารนั้นอยู่ในหลุมที่มีศักยภาพ และยิ่งมีสารมากเท่าไร หลุมก็จะลึกมากขึ้นเท่านั้น ซื้อมาทำไมจึงขายครับ - ผมเองก็เก็บรายละเอียดไม่เก่งเหมือนกัน

      เกี่ยวกับพลังงานศักย์มักจะถือว่าน้อยกว่าศูนย์ เหล่านั้น. อนุภาคอิสระเป็นศูนย์ อนุภาคที่ถูกผูกไว้มีค่าน้อยกว่า 0 อยู่แล้ว ดังนั้น พลังงานศักย์ลบจึงทำงานเหมือนกับมวลลบ (ข้อบกพร่องของมวล) - มวลของระบบน้อยกว่ามวลของส่วนประกอบแต่ละชิ้น ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการล่มสลายของซูเปอร์โนวา พลังงานศักย์จะมีค่าลบอย่างมาก และความแตกต่างในมวลของสิ่งที่เป็นอยู่และสิ่งที่กลายมาเป็นสามารถปล่อยออกมาด้านนอกในรูปของโฟตอน (ไม่ใช่โฟตอน แต่จริงๆ แล้วเป็นนิวตริโน)

      คำตอบ

      • บทความนี้กล่าวถึงการสำแดงของพลังงานศักย์ในระบบ หากมีการไล่ระดับพลังงานนี้ในระบบ แรงจะเกิดขึ้น คุณสังเกตได้ถูกต้องว่าในบางสภาวะไม่มีการไล่ระดับสี เนื่องจากมีความสมมาตรโดยสมบูรณ์ (อะตอมอยู่ภายในทรงกลม) ฉันยังคงเปรียบเทียบความคล้ายคลึงกับจักรวาล โดยที่พลังงานความโน้มถ่วงที่อาจเกิดขึ้นโดยรวมไม่มีการไล่ระดับ มีเพียงอาการในท้องถิ่นเท่านั้น

        มีข้อความว่ามวลของสสารส่วนใหญ่ประกอบด้วยพลังงานจลน์ของควาร์กและกลูออน บวกด้วยอนุภาคขนาดเล็กเนื่องจากสนามฮิกส์ หากเราถือว่ามวลนี้มีพลังงานศักย์เป็นลบด้วย ข้อความนี้ไม่เป็นความจริง

        มวลโปรตอนคือ 938 MeV มวลรวมของควาร์กตามที่นักฟิสิกส์กำหนดคือประมาณ 9.4 MeV ไม่มีข้อบกพร่องจำนวนมากที่นี่ โดยทั่วไปแล้ว ฉันอยากจะเข้าใจว่าพลังงานศักย์นั้นถูกนำมาพิจารณาโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในทางใดทางหนึ่งในฐานะเครื่องกำเนิดมวลหรือไม่ หรือมีพลังงานอยู่ตรงนั้น ซึ่งเป็นผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์

        “ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการล่มสลายของซูเปอร์โนวา พลังงานศักย์จะลดลงอย่างมาก และความแตกต่างในมวลของสิ่งที่เป็นอยู่และสิ่งที่กลายมาเป็นสามารถปล่อยออกมาด้านนอกในรูปของโฟตอน (แทนที่จะเป็นโฟตอน แต่จริงๆ แล้วเป็นนิวตริโน) ”

        แล้วไงล่ะ - หลุมเพราะสสารที่ตกลงไปและอยู่ในหลุมที่มีศักยภาพลึกนั้นจะไม่เบาลง บางทีอาจเกิดจากปริมาณของมวลพลังงาน - สสารที่มันส่งคืนกลับมา

        คำตอบ

        • “เว้นแต่ปริมาณมวลพลังงาน - เรื่องที่มันคืนกลับมา”

          “เว้นแต่” นี้อาจมีขนาดใหญ่เท่าที่คุณต้องการ ดังนั้น เมื่อสูญเสียไป 1 กิโลกรัมในหลุมดำ เธอก็จะมีมวลน้อยลงประมาณ 1 กิโลกรัม ในทางปฏิบัติ มากถึง 30% ของมวลที่ตกลงมาจะถูกปล่อยออกมาเป็นรังสีเอกซ์โดยจานสะสมมวลสาร แต่จำนวนโปรตอนที่ตกลงมาจะไม่ลดลง ไม่ใช่เรื่องที่ปล่อยออกมา แต่เป็นรังสีเอกซ์ ไม่ใช่เรื่องปกติที่จะเรียก X-ray ด้วยคำว่าสาร

          อ่านข่าวการชนกันของหลุมดำ 2 หลุมแล้วผลที่ได้ก็แย่กว่าหลุมดำทั้งหมดอย่างเห็นได้ชัด

          และสุดท้าย คำถามก็คือ คุณอยู่ที่ไหนกับตาชั่งของคุณ อยู่ในกรอบอ้างอิงใดและ ณ จุดใด? วิธีการวัดคือทุกสิ่ง คุณตั้งใจที่จะวัดมวลที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ แต่ IMHO นี่เป็นปัญหาด้านคำศัพท์มากกว่า หากอะตอมอยู่ภายในดาวนิวตรอน คุณจะไม่สามารถวัดมวลของมันได้ยกเว้นโดยการเปรียบเทียบกับตัวทดสอบที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งอยู่ใกล้เคียง ในเรื่องนี้มวลของอะตอมจะไม่ลดลงเมื่อตกลงไปในหลุม แต่มวลของระบบทั้งหมดไม่เท่ากับผลรวมของมวลของส่วนประกอบต่างๆ ฉันเชื่อว่านี่เป็นคำศัพท์ที่ถูกต้องที่สุด ในกรณีนี้ มวลของระบบจะถูกวัดโดยสัมพันธ์กับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่นอกระบบนี้เสมอ

          คำตอบ

          • คำว่า "ขนาดของมวลพลังงาน - สสาร" ในที่นี้หมายถึง "ขนาดของมวลพลังงานและมวลของสสาร" รังสีเอกซ์มีมวลนิ่งหากถูกขังอยู่ในกล่องกระจกหรือในหลุมดำ คลื่นความโน้มถ่วงยังนำพาพลังงานและต้องนำมาพิจารณาในตัวสร้างมวลในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ฉันขอโทษสำหรับถ้อยคำที่ไม่ถูกต้อง

            แม้ว่าอย่างที่ฉันรู้ สนามโน้มถ่วงที่อยู่กับที่นั้นไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาในองค์ประกอบของมวลในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ดังนั้นจึงไม่ควรคำนึงถึงพลังงานสนามที่อาจเกิดขึ้นด้วย ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานศักย์ยังสัมพันธ์กันอยู่เสมอ หรือฉันผิด? ในประเด็นนี้ การกล่าวว่ามวลของจักรวาลเป็น 0 เนื่องจากพลังงานเชิงลบ (และมวล) ของสนามโน้มถ่วงนั้นไร้สาระ

            ในตัวอย่างหลุมดำ ถ้าเราสมมุติว่าในกระบวนการตกลงไปในหลุม เช่น มันฝรั่งน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัม ก็ไม่มีอะไรหลุดออกมาอีก ผมคิดว่าหลุมดำจะเพิ่มมวลของมันขึ้นอีกกิโลกรัมนี้ หากคุณไม่คำนึงถึงพลังงานศักย์ของมันฝรั่งในองค์ประกอบของมวล เลขคณิตจะมีลักษณะเช่นนี้ เมื่อมันฝรั่งตกลงไปในหลุม มันจะได้รับพลังงานจลน์มากขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงเพิ่มมวลหากมองจากนอกหลุม แต่ในขณะเดียวกัน เมื่อมองจากภายนอก กระบวนการทั้งหมดในมันฝรั่งก็ช้าลง หากเราแก้ไขการขยายเวลา มวลของมันฝรั่งเมื่อมองจากกรอบอ้างอิงภายนอกจะไม่เปลี่ยนแปลง และหลุมดำจะมีมวลเพิ่มขึ้น 1 กิโลกรัมพอดี

            คำตอบ

    “ตัวอย่างเช่น จักรวาลประกอบด้วยอนุภาคฝุ่นที่กระจายเท่าๆ กันในอวกาศ ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วง”

    โมเดลของคุณขัดแย้งและไม่เกี่ยวข้องกับความเป็นจริงอยู่แล้ว คุณสามารถสร้างตัวอย่างดังกล่าวได้มากมายและได้ข้อสรุปในแต่ละครั้ง
    และเอนโทรปีจะเป็นปัจจัยหนึ่งในความเป็นระเบียบเรียบร้อยของระบบของคุณ และพลังงานศักย์จะไม่ให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจแก่คุณ เนื่องจากพลังงานนั้นสัมพันธ์กับจุดอ้างอิงที่เลือกและผู้สังเกตการณ์

    ในโลกแห่งความเป็นจริง โมเดลที่คล้ายกันคือคริสตัล ในนั้นอะตอมมีการกระจายเท่าๆ กันในอวกาศและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน
    ช่วยแก้ให้ด้วยนะถ้าฉันผิด.

    คำตอบ

    • “แบบจำลองของคุณขัดแย้งและไม่เกี่ยวข้องกับความเป็นจริงอยู่แล้ว”

      ในเรื่องความไม่สอดคล้องกันนี้จะต้องได้รับการพิสูจน์ ในแง่ของการปฏิบัติตามความเป็นจริง - อาจจะ นี่เป็นแบบจำลองสมมุติ มันถูกทำให้ง่ายขึ้นเล็กน้อยเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

      “และเอนโทรปีจะเป็นปัจจัยหนึ่งในความเป็นระเบียบของระบบของคุณ…”

      เห็นด้วย.

      คำตอบ

      • หากคุณชอบทฤษฎีคลื่นของฟิสิกส์และชอบสร้างแบบจำลอง ลองอธิบายผลกระทบนี้ในจักรวาลอันน่าทึ่งของเรา
        มันแสดงออกมาในทุกระดับ
        https://cs8.pikabu.ru/post_img/2017/01/30/0/1485724248159285 31.webm

        ฉันโพสต์สิ่งนี้สำหรับ AI ด้านบนด้วย มันจะน่าสนใจที่จะเห็นเหตุผลเบื้องหลังเช่นกัน

        คำตอบ

        ขออภัยที่ทื่อ แต่นี่เป็นช่างซ้ำซากของปีแรกของมหาวิทยาลัย อย่างไรก็ตาม แม้แต่นักเรียนที่เข้มแข็งก็ควรเข้าใจปรากฏการณ์นี้ได้เช่นกัน โปรดเข้าใจว่าฉันไม่สามารถเสียเวลากับคำขอแบบสุ่มได้ โดยทั่วไปแล้ว การแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับข่าวควรยึดหัวข้อข่าวจะดีกว่า

        คำตอบ

          • คุณเชื่ออย่างจริงจังหรือไม่ว่าฟิสิกส์เกี่ยวข้องกับการแสดงรายการปัญหาที่เป็นไปได้ทั้งหมดและรายการวิธีแก้ไข แล้วนักฟิสิกส์เมื่อเห็นปัญหา จึงเปิดรายการมหัศจรรย์นี้ มองหาปัญหาจำนวนหนึ่งล้านในนั้น และอ่านคำตอบ? ไม่ การทำความเข้าใจฟิสิกส์หมายถึงการเห็นปรากฏการณ์ ความเข้าใจ และการเขียนสูตรที่อธิบายปรากฏการณ์นั้น

            เมื่อฉันบอกว่านี่เป็นฟิสิกส์ปี 1 ธรรมดา ๆ นั่นหมายความว่านักเรียนฟิสิกส์หลังจากเรียนหลักสูตรกลศาสตร์ปกติสามารถแก้ปัญหาได้ด้วยตัวเอง นักเรียนปกติไม่ได้มองหาวิธีแก้ปัญหา แต่เขาแก้ปัญหาด้วยตนเอง

            ขออภัยสำหรับการตำหนิ แต่ทัศนคติที่แพร่หลายนี้น่าหดหู่ใจมาก นี่เป็นพื้นฐานสำหรับความเข้าใจผิดของคนส่วนใหญ่ว่าวิทยาศาสตร์ทำหน้าที่อะไรและทำอย่างไร

            คำตอบ

            • ฉันเห็นด้วยกับคุณอย่างยิ่ง ไม่มีความสุขใดจะยิ่งใหญ่ไปกว่าการแก้ปัญหาด้วยตัวเอง มันเหมือนยาเสพติด))
              ฉันแค่ถามคำถามอย่างเป็นมิตร
              ฉันมีระดับเฉลี่ยโดยรวมในการแก้ปัญหาทางฟิสิกส์ ในการแข่งขันฟิสิกส์โอลิมปิก All-Union ฉันอยู่ตรงกลาง แต่ในการเขียนโปรแกรมและการสร้างแบบจำลอง ฉันสามารถปีนให้สูงขึ้นได้ แต่ที่นี่มีวิธีการคิดที่แตกต่างออกไปในที่ทำงาน

              คำตอบ

                • ฉันไม่สามารถกำหนดแก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้ด้วยคำพูดง่ายๆ ได้อย่างชัดเจน (อาการมึนงงบางอย่างในหัวของฉัน) ตรงประเด็นเลย เพื่อถ่ายโอนไปยังรุ่นอื่นและอธิบายให้นักเรียนทราบด้วย


                  การทดลองนี้ถือได้ว่าเป็นสัญญาณที่ส่งผ่าน และเคลื่อนที่ไปตามวิถีโค้งได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
                  กำไรในเวลานี้มาจากไหน?
                  แน่นอนว่ารูปร่างของวิถีก็ส่งผลต่อความล่าช้านี้เช่นกัน หากคุณทำหลุมลึกมาก ลูกบอลก็จะไม่เอาชนะหลุมนั้น ทำให้สูญเสียพลังงานเนื่องจากแรงต้านของอากาศที่ความเร็วสูง

                  หากคุณตั้งปัญหาเป็นการกำหนดรูปร่างที่เหมาะสมที่สุดของวิถี ปัญหาก็ดูเหมือนจะยุติปัญหาที่โรงเรียน เรากำลังเข้าสู่ฟังก์ชั่นและรูปทรงต่างๆ มากมายของวิถีวิถี

                  เราจะนำปัญหานี้ไปสู่องค์ประกอบต่างๆ ได้หรือไม่? สำหรับฉันดูเหมือนว่ามันจะมีประโยชน์สำหรับคนจำนวนมากเมื่อพิจารณาจากปฏิกิริยาของผู้คน และงานนี้สะท้อนความเป็นจริงได้ดี

                  คำตอบ

                  • พูดตามตรง ฉันไม่เข้าใจว่าเมื่อเข้าร่วมการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกแบบ All-Union คุณจะไม่เห็นปรากฏการณ์นี้ได้อย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งควบคู่ไปกับข้อเท็จจริงที่ว่า คุณไม่สามารถกำหนดสาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้ได้อย่างชัดเจน

                    คุณเข้าใจหรือไม่ว่าเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ในวิถีนั้นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวของมันเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความเร็วด้วย คุณเข้าใจไหมว่าความเร็วที่ด้านล่างมากกว่าที่ด้านบน? คุณสามารถรวมข้อเท็จจริงทั้งสองนี้เข้ากับความเข้าใจทั่วไปได้หรือไม่ว่าวิถีที่ยาวขึ้นไม่จำเป็นต้องหมายความว่ามีเวลามากขึ้นเสมอไป ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความเร็วที่เพิ่มขึ้นตามความยาวที่เพิ่มขึ้น

                    ก็เพียงพอแล้วที่จะเข้าใจปรากฏการณ์นี้เพื่อหยุดความประหลาดใจกับผลกระทบดังกล่าว และการคำนวณเฉพาะสำหรับวิถีโคจรโดยพลการจะต้องมีการบันทึกอินทิกรัลอย่างระมัดระวัง (และนี่คือจุดที่ต้องใช้มหาวิทยาลัยปี 1) แน่นอนว่ามันจะแตกต่างกันสำหรับวิถีที่แตกต่างกัน แต่สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าสำหรับวิถีที่ค่อนข้างแบนไม่ว่าจะมีรูปร่างใดก็ตาม โดยอยู่ใต้เส้นตรงอย่างเคร่งครัด ระยะเวลาในการเดินทางจะน้อยกว่าเสมอ

                    >ตอนนี้ฉันสนุกกับทฤษฎีเวลาแล้ว

                    นี่เป็นสูตรที่อันตรายมาก อันตรายมากจนฉันขอให้คุณอย่าเขียนอะไรในหัวข้อดังกล่าวในความคิดเห็นเกี่ยวกับองค์ประกอบต่างๆ ขอบคุณสำหรับความเข้าใจ.

                    คำตอบ

                    • ฉันเห็นปรากฏการณ์นี้ ฉันเข้าใจ และฉันสามารถหาอินทิกรัลเหนือรูปร่างใดๆ ของวิถี และเขียนโปรแกรมสำหรับการคำนวณได้อย่างง่ายดาย
                      แต่เมื่อฉันไปกับวัยรุ่นไปที่ห้องทดลองและอธิบายให้พวกเขาฟังด้วยภาษาง่ายๆ ว่าทุกอย่างทำงานอย่างไร ฉันก็ล้มเหลวกับปรากฏการณ์นี้อย่างแน่นอน บางทีอายุก็กำลังส่งผล))
                      และทักษะการดูคำตอบสุดท้ายจะหมดไปอย่างรวดเร็วและง่ายดายหากคุณไม่ฝึกฝนอย่างต่อเนื่อง คงจะเหมือนกับในกีฬา เมื่ออายุ 40 ปี การหมุนบาร์แนวนอนเป็นเรื่องยากเหมือนสมัยเด็กๆ... และตีลังกา)))

                      ฉันไม่เคยคิดเลยว่าการคุยเรื่องเวลาเป็นเรื่องต้องห้าม))) ยิ่งไปกว่านั้นนี่คือรากฐาน การอ่านฮอว์คิงและได้เห็นว่าแนวคิดเหล่านี้ทำให้แพร่หลายได้อย่างไร ฉันแน่ใจว่าสิ่งเหล่านี้สามารถดึงดูดความคิดของนักวิจัยทั่วโลกได้
                      บางทีคุณอาจเข้าใจฉันผิด?

                      แต่นี่เป็นเพียงการสนทนา... และแน่นอนว่าฉันจะไม่ฝ่าฝืนกฎและส่งเสริมทฤษฎีส่วนตัวที่นอกรีตและไม่มีมูล)) อย่างน้อยก็ไม่เหมาะสม...

                      แต่สมองต้องการอาหารและสิ่งใหม่)))

                      คำตอบ

                      ส่วนโอลิมปิกนั้น ประสบการณ์ของฉันแสดงให้เห็นว่าผู้ชายที่เจ๋งจริงๆ ไม่ใช่คนที่แก้ปัญหาใหม่ๆ แต่เป็นคนที่คิดแก้ปัญหาเหล่านั้น มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้น นี่คือมิติและมุมมองที่แตกต่างของโลก การสนทนาโดยมีโอกาส 5 นาทีกับบุคคลดังกล่าวในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกครั้งหนึ่งเปลี่ยนชีวิตฉันอย่างสิ้นเชิงและนำฉันออกจากภาพลวงตาลึก ๆ และช่วยชีวิตฉันได้จริง ๆ
                      เขาพูดติดตลกว่า "หมอวิทยาศาสตร์" ได้รับฉายาจากการรักษาเพื่อนร่วมงานที่ได้รับบาดเจ็บซึ่งไม่สามารถปีนสไลเดอร์ได้

                      บุคคลนี้แย้งว่าผู้ชนะอันดับต้น ๆ ของการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกนั้นสลายตัวไปในชุมชนวิทยาศาสตร์และจะไม่นำการค้นพบและผลลัพธ์ใหม่มาใช้ ดังนั้นหากไม่มีการพัฒนาความรู้และทักษะที่แท้จริงอย่างต่อเนื่อง เส้นทางสู่สิ่งใหม่ ๆ ก็จะไม่ปรากฏให้เห็น
                      โดยทั่วไปแล้ว โอลิมปิกเป็นกีฬาบริสุทธิ์ที่มีโชค ความกล้าหาญ มีไหวพริบ มีอาการบาดเจ็บมากมายและสภาพจิตใจของเด็ก ๆ รวมถึงฉันด้วย แต่นี่คือชีวิต)))

                      คำตอบ

    • Myth and Legend Busters ได้หักล้างข้อสันนิษฐานของคุณแล้ว
      https://www.youtube.com/watch?v=XsKhzk4gn3A

      ผลกระทบไม่ขึ้นอยู่กับวัสดุและแรงเสียดทาน
      นอกจากนี้ ตามเวอร์ชันของคุณ ถ้าเราแทนที่ลูกบอลด้วยตุ้มน้ำหนักแบบเลื่อน เอฟเฟกต์จะหายไป

      นอกจากนี้ลูกบอลที่เร็วกว่าจะมีแรงต้านอากาศมากขึ้น การลากเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็ว แต่นี่ไม่ได้หยุดพวกเขาจากการมาก่อน

      เรามามีแนวคิดที่สมจริงมากขึ้น สิ่งเหล่านี้สะท้อนถึงวิธีการทำงานของโลกของเราโดยตรง

      คำตอบ

        • โดยทั่วไปแล้ว แรงเสียดทานจากการกลิ้งไม่เกี่ยวอะไรกับมัน...))
          เอฟเฟกต์นี้ใช้งานได้ในโมเดลที่ไม่มีแรงเสียดทานและอากาศ
          คุณสามารถสร้างแม่เหล็กและสูบลมออกมาได้

          แต่การคำนวณรูปร่างของวิถีที่เร็วที่สุดนั้นถือเป็นปัญหาที่ยอดเยี่ยม
          ผู้เชี่ยวชาญด้านกลศาสตร์คลาสสิกสามารถคาดเดาคำตอบได้โดยสัญชาตญาณ

          คำตอบ

          • ฉันตระหนักได้ว่าการทดลองในวิดีโอของคุณคล้ายกับลูกตุ้มฟูโกต์ แน่นอนว่า วิถีโคจรที่เร็วที่สุดของลูกบอลจะเป็นส่วนโค้งวงกลมที่มีรัศมีน้อยที่สุด (จนถึงเส้นทางครึ่งวงกลม = 1 ครึ่งคลื่นโดยมีสันอยู่ด้านล่าง) สำหรับลูกตุ้มความขัดแย้งของวิถีที่ยาวกว่าและในเวลาเดียวกันความเร็วที่มากขึ้นก็ได้รับการแก้ไขเนื่องจากรัศมีที่เล็กกว่าของส่วนโค้งที่อธิบายไว้นั่นคือ ความยาวของแขนลูกตุ้มซึ่งขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสั่น
            ในกรณีนี้ การเบี่ยงเบนการเคลื่อนที่ของลูกบอลจากวงกลมอย่างเคร่งครัดเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากควรส่งผลเสียต่อความเร็วเฉลี่ย การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงของลูกบอลในวิดีโอคล้ายกับการแกว่งของลูกตุ้มที่มีแขนยาวมาก ซึ่งตามที่ทุกคนทราบดีว่ามีคาบการแกว่งยาวนานที่สุด ดังนั้นจึงสังเกตความเร็วลูกต่ำสุดที่นั่น
            ดูเหมือนว่าฉันทำโดยไม่มีอินทิกรัล;)
            ปัญหาที่น่าสนใจ!

            คำตอบ

            • เราจำเป็นต้องพิสูจน์มันทางคณิตศาสตร์และทดสอบสมมติฐาน แต่ฟังดูน่าสนใจ... หนึ่งในเวอร์ชันล่าสุดคือ นี่คือไซโคลิดแบบกลับหัว

              ฉันมีของแบบนั้นอยู่ในสต็อกมากมาย

              ตัวอย่างเช่น:

              ปัญหาที่ดูเหมือนซ้ำซากที่สุดในการอนุรักษ์พลังงานสำหรับโรงเรียน แต่มันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความเข้าใจเกี่ยวกับพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ที่นิโคลัสกำลังพูดถึง ปัญหาสำหรับเขาทำลายสมองของหลายๆ คน แม้แต่ผู้ชายที่จริงจังกับวิชาฟิสิกส์ก็ตาม

              เราใช้เครื่องที่มีสปริงที่คดเคี้ยว เราวางมันลงบนพื้นแล้วปล่อยไป เนื่องจากสปริงจึงเร่งความเร็ว V เราเขียนกฎการอนุรักษ์พลังงานและคำนวณพลังงานของสปริง
              0 + E(สปริง) = mV^2/2

              ตอนนี้ให้ความสนใจ! เราเคลื่อนไปสู่ระบบเฉื่อยที่เท่ากันซึ่งเคลื่อนที่เข้าหารถ พูดคร่าวๆ เรากำลังเคลื่อนไปทางรถด้วยความเร็ว V
              สัมพันธ์กับเราที่จุดเริ่มต้นความเร็วของรถคือ V หลังจากการเร่งความเร็วจะเป็น 2V
              เราคำนวณพลังงานของสปริง
              E(สปริง) + mV^2/2 = m(2v)^2/2
              E(สปริง) = 3mV^2/2
              พลังงานของสปริงเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันเมื่อเทียบกับกรอบอ้างอิงเฉื่อยอื่น
              ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งคุณเคลื่อนที่เข้าหารถเร็วเท่าไร พลังงานของสปริงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
              สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร?

              นิโคลัสเหมาะสำหรับคุณ กฎการอนุรักษ์ถูกละเมิด ไชโย! มันจบแล้ว!))))

              นี่เป็นความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับกระบวนการและการถ่ายเทพลังงาน
              เด็กชอบสร้างปัญหา)))

              คำตอบ

              สำนวนของคุณหลัง "เราคำนวณพลังงานของสปริง" ไม่ถูกต้อง

              “และเด็กที่ถามคำถามนั้นหายากมาก”
              เด็กที่ถามคำถามไม่ใช่เรื่องแปลก เด็กทุกคนมีช่วงของคำว่า "ทำไม"

              โดยทั่วไปแล้ว ฉันจะงดพูดคุยกับคุณเพื่อไม่ให้ทำให้คุณขุ่นเคืองโดยไม่ได้ตั้งใจ ฉันชอบทำเรื่องตลกที่อาจไม่เข้าใจ

              คำตอบ

    • คำตอบ

    ไม่นะ แบบนี้ ระดับพลังงานสุญญากาศ เช่น พื้นที่ว่าง กำหนดพลวัตของภาวะถดถอยของกาแลคซี พวกเขาเร่งความเร็วหรือช้าลง? วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้คุณเคลื่อนย้ายเครื่องชั่งได้อย่างอิสระเกินไป ไม่สามารถเลือกศักยภาพของสุญญากาศได้ตามอำเภอใจ แต่สามารถวัดได้อย่างสมบูรณ์

    คำตอบ

    เรียนอิกอร์! แน่นอนว่าฉันเข้าใจดีว่าคุณเบื่อหน่ายกับนักวิจารณ์หลังจากที่บทความข่าวทุกบทความถูกตีพิมพ์ เราควรขอบคุณที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาในต่างประเทศ ไม่ใช่เรื่องไร้สาระ แต่เราก็คือเรา เป็นสิทธิ์ของคุณที่จะส่งไปยังแหล่งต้นฉบับโดยทั่วไป เนื่องจาก... นี่คือการเขียนซ้ำหรือคัดลอกและวางด้วยการแปลที่ถูกต้องทางเทคนิค ซึ่งเป็น ATP ที่แยกต่างหากอีกครั้ง
    และตอนนี้ในหัวข้อนี้ หากอะตอม อนุภาค วัตถุใดๆ ที่ไม่มีจลนศาสตร์ถูกเคลื่อนเข้าใกล้แหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามากขึ้น พลังงานทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น และวิธีที่มันถูกกระจายภายในร่างกาย (ซึ่งเพิ่ม (ลดลง) มากขึ้น จลนศาสตร์หรือศักยภาพ) สิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์สุดท้าย ดังนั้นฉันจึงบอกว่าคำอธิบายของผู้เขียนบทความไม่ถูกต้อง ในความเป็นจริง ไม่มีแรงความร้อน - มันคือแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? คำตอบอยู่ในบทความ: “แรงโน้มถ่วงของโลก แรงโน้มถ่วงโฟโตนิก-ควอนตัม” ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารฮังการี (หน้า 79-94):
    http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5 -5-2016.pdf

    คำตอบ

    อิกอร์ฉันไม่รู้ว่านี่เป็นมารยาทที่ไม่ดีหรือไม่ แต่จากความคิดเห็นมากมายในหัวข้อนี้ สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าจำเป็นต้องเขียนบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมที่ดี รวมถึงเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องพลังงานศักย์ด้วย เพราะในความคิดของฉันผู้คนสับสนเล็กน้อย บางทีถ้าคุณมีเวลาคุณจะพยายามเขียนเกี่ยวกับชาวลากรองจ์ในลักษณะที่ได้รับความนิยมทางวิทยาศาสตร์ใช่ไหม สำหรับฉันดูเหมือนว่าด้วยความสามารถและประสบการณ์ของคุณจะมีบทความที่จำเป็นมาก ฉันเข้าใจแนวคิดพื้นฐานดังกล่าวเป็นสิ่งที่ยากที่สุดในการเขียน แต่คุณคิดอย่างไร?

    คำตอบ

    • ให้ฉันตอบคำถามของคุณ

      นี่คือสิ่งที่กล่าวไว้ใน Wikipedia:
      การตีพิมพ์ผลงานของ Eagleworks ทำให้บางครั้ง EmDrive ถูกอธิบายว่า "ผ่านการทดสอบจาก NASA" แม้ว่าจุดยืนอย่างเป็นทางการของหน่วยงานจะแตกต่างออกไป: "นี่เป็นโครงการขนาดเล็กที่ยังไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติ"

      แต่จากข้อความเห็นได้ชัดว่ามีความสนใจในอุปกรณ์นี้และผู้สร้างก็สามารถดึงดูดความสนใจได้ ไม่เช่นนั้นจะไม่มีใครจัดสรรเงิน มีบางอย่างอยู่ที่นั่น
      ฉันขอแนะนำให้คุณรอสักครู่แล้วดูผลลัพธ์สุดท้าย สิ่งนี้จะช่วยคุณประหยัดเวลาและความพยายาม แต่คุณไม่ควรหวังถึงปาฏิหาริย์และฝันว่าความรู้และประสบการณ์ที่เป็นที่ยอมรับจะพังทลายลงอย่างไร)))
      การสร้างสิ่งใหม่ย่อมดีกว่าการพยายามทำลายสิ่งที่บรรพบุรุษของเราทำ
      กล่าวง่ายๆ หากอุปกรณ์ของพวกเขาใช้งานได้ก็จะมีคนที่จะอธิบายทุกสิ่งอย่างใจเย็นภายใต้กรอบของทฤษฎีที่มีอยู่

      คำตอบ

        • ฉันเข้าใจความรู้สึกของคุณดี ในบรรดาเพื่อนโปรแกรมเมอร์ของฉันที่พัฒนาความคิดแต่ไม่มีประสบการณ์ในการทำงานกับทฤษฎีฟิสิกส์ มีความรู้สึกเช่นนั้นมากมาย ขุดวิดีโอบน YouTube ค้นหาคุณปู่ในโรงรถที่สร้างเครื่องจักรเคลื่อนที่ตลอดเวลา ฯลฯ ซึ่งเป็นงานอดิเรกที่พวกเขาชื่นชอบ
          การพบปะสังสรรค์ท่ามกลางธรรมชาติและบาร์บีคิวเป็นเรื่องสนุกเสมอ
          และสำหรับฉันนี่เป็นโอกาสที่จะทดสอบความรู้และช่องว่างของตัวเองอีกครั้ง (มีกันทุกคน บางคนขี้อายจริงๆ เลยปลอมตัวมา)

          จุดสำคัญของคำถามของคุณอยู่ที่ฟิสิกส์พื้นฐาน หากคุณเข้าใจพื้นฐานของทฤษฎีฟิสิกส์อย่างชัดเจน คุณจะเข้าใจสิ่งง่ายๆ
          ทันทีที่พิสูจน์เอฟเฟกต์เฉพาะของ emDrive และเป็นที่ชัดเจนว่านี่ไม่ใช่ชุดเอฟเฟกต์ที่ทราบอยู่แล้วที่ปกปิด นักฟิสิกส์ที่มีความสามารถจะอธิบายคำอธิบายขึ้นมา
          แต่การพิสูจน์การทดลองจะต้องเข้มงวด และขั้นตอนทั้งหมดได้รับการปรับปรุงอย่างละเอียดตลอดหลายศตวรรษ ไม่มีอุปสรรคที่นี่ คุณเพียงแค่ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนที่ชัดเจนซึ่งเป็นที่ยอมรับในโลกวิทยาศาสตร์

          โลกแห่งฟิสิกส์ที่แท้จริงนั้นมีเงินมากมาย และจะได้รับเฉพาะผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น ไม่มีใครชอบเสียเวลาและตกหลุมพราง บทลงโทษสำหรับข้อผิดพลาดนั้นเข้มงวดมาก ต่อหน้าต่อตาฉัน ผู้คนก็เสียชีวิตภายในไม่กี่เดือนเมื่อความหวังของพวกเขาพังทลาย และฉันก็เงียบไปว่ามีกี่คนที่คลั่งไคล้และจมอยู่กับความคิดของพวกเขาเพื่อพยายาม "ช่วยเหลือมวลมนุษยชาติ"
          นี่ไม่ใช่เรื่องปกติ

          ฟิสิกส์ทั้งหมดสร้างขึ้นจากแนวคิดที่เรียบง่ายที่สุด จนกว่าคุณจะเข้าใจอย่างถ่องแท้ไม่ควรต่อสู้กับกังหันลมจะดีกว่า

          หลักสมมุติประการหนึ่งของทฤษฎีพื้นฐานของฟิสิกส์มีดังต่อไปนี้ เราสามารถแบ่งอวกาศและเวลาได้อย่างไม่มีกำหนด
          แล้วคณิตศาสตร์ก็เข้ามา คุณจะต้องมีเหรียญและดินสอด้วย
          บนกระดาษแผ่นเดียวที่มีแนวคิดนี้ คุณสามารถหาค่าการแจกแจงแมกซ์เวลล์ได้ และทำนายการกระจายตัวของลูกบอลแบบสุ่มในการทดลองมาตรฐานแล้วเดินขึ้นไปตามมิติ
          หากคุณทำแบบฝึกหัดนี้อย่างใจเย็น คุณจะเข้าใจสิ่งที่คุณกำลังทำอยู่
          กล่าวอีกนัยหนึ่งก่อนที่จะตีลังกาบนแถบแนวนอนคุณจะต้องใจเย็นและไม่ต้องคิดดึงตัวเองขึ้นมาไม่ว่าด้วยวิธีใดก็ตาม

          ในทฤษฎีฟิสิกส์ มีจุดหนึ่งที่ทุกสิ่งถูกสร้างขึ้น คุณต้องสามารถสร้างสูตรและทฤษฎีพื้นฐานทั้งหมดได้จากจุดนี้
          เมื่อคุณวิ่งไปตามเส้นทางหลักและเส้นทางต่างๆ หลายครั้ง คุณจะกลายเป็นผู้ซื่อสัตย์และเป็นผู้อาศัยอยู่ในโลกนี้อย่างแท้จริง

          และเมื่อนั้นคุณจะเข้าใจว่าภาษาของฟิสิกส์สามารถอธิบายปรากฏการณ์ใด ๆ ได้

          เพื่อนนักภาษาศาสตร์ของฉันมองว่าฟิสิกส์เป็นภาษาในการอธิบายโลกแห่งความเป็นจริง เขาไม่เชื่อเรื่องอิเล็กตรอนด้วยซ้ำ))) และนั่นเป็นสิทธิ์ของเขา...

          และเพื่อนนักคณิตศาสตร์ของฉันบอกว่าฟิสิกส์ก็คือคณิตศาสตร์ที่มีเวลาหยด (dt) บวกเข้าไป

          เริ่มต้นด้วยพื้นฐานมาก ทุกอย่างชัดเจนและสวยงามที่นี่)))

          คำตอบ

    • “ประการที่สาม มีแรงดึงดูดอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ แรงโน้มถ่วง มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่เพิ่มขึ้นตามมวลกาย”

    ฉันไม่แน่ใจนักว่าแรงโน้มถ่วงไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ พลวัตของอนุภาคจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่ามวล (อย่างน้อยก็เชิงสัมพัทธภาพ) จะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้น
    โดยทั่วไป เมื่อคำนึงถึงธรรมชาติไดนามิกของแรงโน้มถ่วง [ตามความเป็นจริง] แล้ว ข้อเท็จจริงนี้เชื่อมโยงแรงโน้มถ่วงกับอุณหภูมิซึ่งเป็นคุณลักษณะไดนามิกของระบบกลไก แต่นี่เป็นหัวข้อสำหรับการสนทนาอื่นหรือเป็นทฤษฎีมากกว่า ;)

    คำตอบ

    เท่าที่ฉันเข้าใจ ในฟิลด์ "เสียง" เอฟเฟกต์นี้จะยิ่งนำไปใช้ได้ง่ายกว่าหากไดโพลถูกแทนที่ด้วยเมมเบรน (เช่น ฟองสบู่) ที่มีการสั่นพ้องที่ความถี่สูงกว่าความถี่ที่เครื่องกำเนิดเสียง ได้รับการปรับแต่งแล้ว ถึงกระนั้น การลงทุนพลังงานหนึ่งกิโลวัตต์ให้เป็นเสียงยังง่ายกว่าการแผ่รังสี EM)

    คงตลกดีที่ฟองสบู่ดึงดูดผู้พูด...

    คำตอบ

    • โดยทั่วไปแล้วเสียงและดนตรีเป็นสิ่งที่สะดวกสำหรับการศึกษาคลื่น นี่คืองานอดิเรกของฉัน
      หากใครสนใจ นี่คือความพยายามของฉันที่จะใช้ฟิสิกส์ควอนตัมและเสียงสะท้อนของชูมันน์ในการสร้างสรรค์
      https://soundcloud.com/dmvkmusic

      นี่คือเพลง 3 มิติ ดังนั้นคุณเพียงแค่ต้องฟังด้วยหูฟังหรือลำโพงดีๆ เท่านั้น

      ฉันมีลำโพงและทั้งสตูดิโอและแม้แต่ฟองสบู่
      ฉันจะตรวจสอบความคิดของคุณ)))
      ขอบคุณ!

      มาทำกันมากกว่านี้!)))

      คำตอบ

    “และเนื่องจากอะตอมพยายามลดพลังงานปฏิสัมพันธ์ของมันให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มันจึงเป็นประโยชน์อย่างมากที่มันจะเคลื่อนเข้าใกล้ลูกบอลมากขึ้น เพราะท้ายที่สุดแล้ว การลดพลังงานลงจึงมีความสำคัญที่สุด!”
    ไร้สาระบางอย่าง ไม่ใช่คำอธิบาย สิ่งที่อะตอมต้องการ สิ่งที่เป็นประโยชน์ต่อมัน และด้วยเจตจำนงเสรีของเขาเอง เขาจึงย้ายไปทุกที่ที่เขาต้องการ
    น่าเสียดายที่ตอนนี้ไม่มีนักฟิสิกส์สามารถอธิบายได้
    ไม่ต้องพูดถึงว่าการสัมผัสกับพลังงานนั้นได้รับการอธิบายเพื่อลดระดับพลังงานของวัตถุ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ดูเหมือนจะชักกระตุกอย่างบ้าคลั่ง ขอโทษ.

    คำตอบ

    น่าเสียดายที่ในระหว่างการอภิปราย ไม่สามารถรับคำตอบที่ครอบคลุมสำหรับคำถามเกี่ยวกับพลังงานศักย์ได้ ฉันก็เลยลองคิดดูเอง (ซึ่งต้องใช้เวลา) นั่นคือสิ่งที่ออกมาจากมัน

    พบคำตอบมากมายในการนำเสนอของนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียชื่อ Dmitry Dyakonov เรื่อง "ควาร์กและที่มาของมวล" http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/ Dmitry Dyakonov มีหนึ่งในคะแนนการอ้างอิงสูงสุด ฉันคิดว่าเขาเป็นหนึ่งในนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่

    สิ่งที่น่าประหลาดใจเมื่อเปรียบเทียบกับการบรรยายก็คือ ฉันไม่ได้โกหกเกี่ยวกับสิ่งใดๆ ในสมมติฐานของฉันเมื่อฉันเขียนเกี่ยวกับธรรมชาติของพลังงานศักย์

    นี่คือสิ่งที่ Dmitry Dyakonov พูด

    “ตอนนี้ฉันอยากจะพาคุณไปสู่ความคิดที่ลึกซึ้ง ดูสไลด์ 5 ทุกคนรู้ดีว่านกเกาะอยู่บนสายไฟ มีกระแสไฟอยู่ที่ 500 กิโลโวลต์ แต่ก็ไม่ได้สนใจอะไร ทีนี้ ถ้านกเหยียดตัวออกแล้วคว้าลวดเส้นหนึ่งด้วยอุ้งเท้าข้างหนึ่ง และอีกข้างหนึ่งใช้อุ้งเท้าอีกข้างหนึ่ง มันก็คงไม่ดี ทำไม เพราะพวกเขาบอกว่าศักย์ไฟฟ้านั้นไม่มีความหมายทางกายภาพ อย่างที่เราชอบพูด มันไม่ได้ถูกสังเกตเลย มีข้อความที่ชัดเจนมากขึ้นว่าสังเกตความแรงของสนามไฟฟ้าที่สังเกตได้ ความตึงเครียด - ใครจะรู้ - เป็นการไล่ระดับของศักยภาพ"

    หลักการที่ว่าไม่ใช่ค่าของศักย์ไฟฟ้าที่สังเกตได้ แต่เป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงในอวกาศและเวลาเท่านั้นที่ถูกค้นพบในศตวรรษที่ 19 หลักการนี้ใช้กับปฏิสัมพันธ์พื้นฐานทั้งหมด และเรียกว่า "ความแปรปรวนแบบไล่ระดับ" หรือ (ชื่ออื่น) "ความแปรปรวนแบบเกจ"

    “ฉันเริ่มรายการด้วยปฏิสัมพันธ์แบบโน้มถ่วง ปรากฎว่ามันถูกสร้างขึ้นบนหลักการของค่าคงที่เกจ เพียงแต่มันไม่เป็นอิสระจาก "สี" ไม่ใช่ศักยภาพ แต่เป็นอย่างอื่น ฉันจะพยายามอธิบายว่าทำไม
    ลองจินตนาการว่าบางแห่งมีมวลขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่นดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์มีมวลมาก มันทำอะไร? ดูเหมือนว่าจะโค้งงอพื้นที่ราบ และพื้นที่กลายเป็นโค้ง ชัดเจนมาก. ตอนนี้เราวางโลกไว้ใกล้ ๆ มันเริ่มหมุนรอบดวงอาทิตย์ ในความเป็นจริงภาพค่อนข้างเป็นรูปทรงเรขาคณิต: พื้นที่ถูกบีบอัดและโลกของเราหมุนอยู่ในหลุมนี้ ดูสไลด์ - เส้นพิกัดทั้งหมดบิดเบี้ยวตรงนั้น และนี่คือความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของไอน์สไตน์เมื่อเขาเสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป เขากล่าวว่าปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สังเกตได้ทั้งหมดไม่ควรขึ้นอยู่กับประเภทของตารางพิกัดที่เรากำหนดให้ใช้และนาฬิกาประเภทใดที่เราใช้
    เหตุใดฉันจึงนำสิ่งนี้มาที่นี่ เพราะนี่คือ "ค่าคงที่ของเกจ" เช่นกัน

    ความโค้งเป็นสิ่งที่สังเกตได้ และในแง่คณิตศาสตร์ ความแรงของสนามไฟฟ้าก็เป็นความโค้งเช่นกัน แต่เราไม่เห็นศักยภาพ นกที่เกาะอยู่บนลวดเส้นเดียวยังมีชีวิตอยู่”

    จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าพลังงานศักย์ไม่ควรถือเป็นแหล่งกำเนิดของมวลเพราะว่า มิฉะนั้นกระบวนการมวลและทางกายภาพจะขึ้นอยู่กับระบบการรายงานที่ใช้ในการสังเกต

    แนวคิดนี้ได้รับการเสริมด้วยคำตอบของ Dmitry Dyakonov ต่อคำถามเกี่ยวกับมวลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

    “Dmitry: โปรดบอกฉันหน่อยว่าสนามแรง เช่น สนามไฟฟ้าและสนามโน้มถ่วง มีมวลหรือไม่?
    Dmitry Dyakonov: ถ้ามี แสดงว่ามีน้อยมาก และภูมิปัญญาดั้งเดิมก็คือพวกมันไม่มีมวล
    มิทรี: ฉันหมายถึงบางสิ่งที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย สมมติว่าเรามีตัวเก็บประจุระหว่างแผ่นเปลือกโลกซึ่งมีสนามไฟฟ้าอยู่ สนามนี้มีมวลไหม?
    มิทรี ไดยาโคนอฟ: ไม่
    มิทรี: มันมีพลังงานไหม?
    มิทรี ไดยาโคนอฟ: ใช่
    มิทรี: แล้วแมค??
    มิทรี ไดยาโคนอฟ: โอเค สร้างระบบปิดให้ฉัน ซึ่งได้แก่ ตัวเก็บประจุ แบตเตอรี่ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ และอื่นๆ เมื่อคุณประกอบระบบปิด เราจะวัดมวลของมัน และฉันจะบอกว่า E ซึ่งก็คือ mc? จากมวลนี้ - นี่คือพลังงานที่เหลือของระบบปิดนี้ ฉันไม่แถลงการณ์อื่นใด
    มิทรี: โดยพื้นฐานแล้วพลังงานสนามคือพลังงานของแบตเตอรี่ สายไฟ และเพลตใช่ไหม
    มิทรี ไดยาโคนอฟ: แน่นอน คุณต้องใช้ระบบปิด คุณสามารถตัดสินเกี่ยวกับมันได้”

    แล้วมวลมาจากไหนในโลกของเรา?

    Dmitry Dyakonov: “อย่างที่คุณเห็น ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ทั้งหมดประกอบด้วยเราที่กำลังศึกษาตำแหน่งที่เชื่อมโยงกันมากมาย และผลรวมของมวลของส่วนประกอบนั้นมากกว่าทั้งหมดเสมอ และตอนนี้เรามาถึงสถานะที่ถูกผูกไว้สุดท้าย - เหล่านี้คือโปรตอนและนิวตรอนซึ่งประกอบไปด้วยควาร์กสามตัว แต่ปรากฎว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามเป็นจริง! มวลโปรตอนคือ 940 MeV - ดูสไลด์ 9 และมวลของควาร์กที่เป็นส่วนประกอบนั่นคือ 2 u และ 1 d เราบวก 4 + 4 + 7 และรับเพียง 15 MeV ซึ่งหมายความว่าผลรวมของมวลส่วนประกอบจะไม่มากกว่าทั้งหมดตามปกติ แต่น้อยกว่า และไม่ใช่แค่น้อยกว่า แต่น้อยกว่า 60 เท่า! นั่นคือเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่เราพบกับสภาวะที่ถูกผูกไว้ซึ่งทุกสิ่งตรงกันข้ามเมื่อเปรียบเทียบกับปกติ

    ปรากฎว่าพื้นที่ว่าง สุญญากาศ มีชีวิตที่ซับซ้อนและอุดมสมบูรณ์มาก ซึ่งแสดงไว้ที่นี่ ในกรณีนี้ นี่ไม่ใช่การ์ตูน แต่เป็นการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์จริงของโครโมไดนามิกส์ควอนตัมจริง และผู้แต่งคือ Derick Leinweber เพื่อนร่วมงานของฉัน ซึ่งกรุณาส่งภาพนี้ให้ฉันสาธิตด้วย นอกจากนี้ สิ่งที่น่าทึ่งก็คือการมีอยู่ของสสารแทบไม่มีผลกระทบต่อความผันผวนของสนามสุญญากาศ นี่คือสนามกลูออนที่ผันผวนในลักษณะแปลกๆ ตลอดเวลา
    และตอนนี้เราปล่อยให้ควาร์กเข้าไปที่นั่น ดูสไลด์ที่ 13 จะเกิดอะไรขึ้นกับพวกมัน? มีสิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้น นี่ก็เช่นกัน ความคิดไม่ได้เป็นเพียงผิวเผิน พยายามเจาะลึกลงไป ลองนึกภาพควาร์กสองตัว หรือควาร์กกับแอนตีควาร์กหนึ่งตัว ซึ่งพบว่าตัวเองอยู่ใกล้ความผันผวนครั้งใหญ่พร้อมกัน ความผันผวนทำให้เกิดความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างกัน และความสัมพันธ์หมายความว่าพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กัน
    ที่นี่ฉันสามารถให้ภาพในชีวิตประจำวันได้ คุณระบายน้ำออกจากอ่างอาบน้ำเกิดช่องทางขึ้นโดยที่ไม้ขีดสองอันตกลงมาพวกมันถูกดึงเข้าไปในช่องทางนี้และทั้งคู่หมุนไปในลักษณะเดียวกัน นั่นคือพฤติกรรมของการแข่งขันสองรายการมีความสัมพันธ์กัน และคุณสามารถพูดได้ว่าช่องทางทำให้เกิดการโต้ตอบระหว่างการแข่งขัน นั่นคืออิทธิพลภายนอกทำให้เกิดการโต้ตอบระหว่างวัตถุที่ตกอยู่ภายใต้อิทธิพลนี้ หรือสมมติว่าคุณกำลังเดินไปตาม Myasnitskaya และฝนเริ่มตก และด้วยเหตุผลบางอย่าง ทันใดนั้นทุกคนก็ยกวัตถุบางอย่างขึ้นเหนือศีรษะ นี่เป็นพฤติกรรมที่สัมพันธ์กัน ปรากฎว่าผู้คนโต้ตอบกัน แต่พวกเขาไม่ได้โต้ตอบโดยตรง และการโต้ตอบนั้นเกิดจากอิทธิพลภายนอก ในกรณีนี้คือฝน
    ทุกคนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับความเป็นตัวนำยิ่งยวด และหากมีนักฟิสิกส์อยู่ในห้องนี้ พวกเขาจะอธิบายว่ากลไกของความเป็นตัวนำยิ่งยวดคือการควบแน่นของอิเล็กตรอนคู่คูเปอร์ที่เรียกว่าคูเปอร์ในตัวนำยิ่งยวด ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นที่นี่ มีเพียงคอนเดนเสทควอนตัมเท่านั้นที่ไม่ได้เกิดจากอิเล็กตรอน แต่เกิดจากคู่ของควาร์กและแอนติควาร์ก

    จะเกิดอะไรขึ้นถ้าควาร์กเข้าสู่ตัวกลางดังกล่าว? ควาร์กบินได้ มันสามารถเคาะควาร์กตัวหนึ่งที่จัดตัวเป็นคู่ได้แล้ว ตัวนี้บินต่อไป สุ่มตกลงไปที่ตัวถัดไป และอื่นๆ ดูสไลด์ที่ 14 กล่าวคือ ควาร์กเดินทางด้วยวิธีที่ซับซ้อน ผ่านสื่อนี้ และนี่คือสิ่งที่ทำให้เขามีมวล ฉันสามารถอธิบายเรื่องนี้เป็นภาษาต่างๆ ได้ แต่น่าเสียดายที่มันจะไม่ดีขึ้นไปกว่านี้แล้ว

    แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปรากฏการณ์นี้ ซึ่งมีชื่อที่สวยงามว่า "การทำลายสมมาตรของไครัลที่เกิดขึ้นเอง" ได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 1961 พร้อมๆ กันโดยนักวิทยาศาสตร์ในบ้านของเรา Vaks และ Larkin และนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นผู้แสนวิเศษ Nambu ซึ่งใช้ชีวิตทั้งชีวิตในอเมริกาและในปี 2008 ในวัยชรามากได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานชิ้นนี้”

    การบรรยายมีสไลด์ที่ 14 แสดงให้เห็นว่าควาร์กเดินทางอย่างไร จากสไลด์นี้ มวลจะก่อตัวขึ้นโดยพลังงานของควาร์ก ไม่ใช่สนามกลูออน และมวลนี้เป็นแบบไดนามิก - เกิดขึ้นจากการไหลของพลังงาน (การเคลื่อนที่ของควาร์ก) ภายใต้เงื่อนไขของ "การละเมิดสมมาตรของไครัลที่เกิดขึ้นเอง"

    ทั้งหมดที่ฉันเขียนที่นี่เป็นเพียงข้อความที่ตัดตอนมาสั้น ๆ จากการบรรยายของ Dmitry Dyakonov ควรอ่านการบรรยายนี้ http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/ แบบเต็มจะดีกว่า มีสไลด์สวยงามอธิบายความหมาย

    ฉันจะอธิบายว่าทำไมระหว่างการสนทนาในกระทู้นี้ ฉันจึงถามคำถามเกี่ยวกับพลังงานศักย์ ในคำตอบฉันต้องการอ่านแบบเดียวกับที่เขียนในการนำเสนอการบรรยายของ Dmitry Dyakonov เพื่อที่จะอาศัยข้อความเหล่านี้เพิ่มเติมและอภิปรายต่อไป อย่างไรก็ตาม น่าเสียดาย การสนทนาไม่ได้เกิดขึ้น

    นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเสริมสร้างตำแหน่งของสมมติฐานวิวัฒนาการของสสาร ตามสมมติฐาน มวลในจักรวาลของเราเกิดขึ้นจากการจัดโครงสร้างของสสาร โครงสร้างคือการก่อตัวของความสงบเรียบร้อยท่ามกลางความสับสนวุ่นวาย ในความคิดของฉันทุกสิ่งที่เขียนในการนำเสนอการบรรยายของ Dmitry Dyakonov สนับสนุนสมมติฐานนี้

    การจัดโครงสร้างของสสารสามารถเกิดขึ้นได้หลายขั้นตอน การเปลี่ยนผ่านระหว่างแต่ละขั้นจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสสารแบบปฏิวัติวงการ การเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์เหล่านี้เรียกว่าการเปลี่ยนเฟส ตอนนี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ามีการเปลี่ยนเฟสหลายครั้ง (Dmitry Dyakonov เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย) การเปลี่ยนสถานะครั้งสุดท้ายอาจมีปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ซึ่งนักจักรวาลวิทยาแสดงเป็นหลักฐานของทฤษฎีจักรวาลวิทยามาตรฐาน ดังนั้นข้อสังเกตจึงไม่ขัดแย้งกับสมมติฐานนี้

    มีอีกแง่มุมที่น่าสนใจที่นี่ ในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบ ไม่จำเป็นต้องวัดศักยภาพเลย ในการคำนวณแรงที่กระทำต่อเส้นผมและพลังงานเพิ่มเติม จำเป็นต้องวัดประจุไฟฟ้า (จำนวนอิเล็กตรอน) ที่เข้าสู่ร่างกายของเด็กชาย และยังต้องทราบลักษณะทางเรขาคณิตของร่างกายของเด็กชายด้วย รวมถึงลักษณะของเส้นผม ขนาด และตำแหน่งของร่างกายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าโดยรอบ

    คำตอบ

    • หากเด็กชายอยู่ในกรงฟาราเดย์ เท่าที่ฉันเข้าใจ แม้จะใช้พลังงานไฟฟ้าก็ตาม หากติดต่อกับมัน เขาจะไม่มีวันได้รับอีเมลบนพื้นผิวของเขาเลย ค่าใช้จ่าย.
      เมื่อเซลล์เชื่อมต่อกับลูกบอลที่มีประจุ ประจุทั้งหมดจะถูกกระจายไปทั่วพื้นผิวของเซลล์ จะไม่มีไฟฟ้าอยู่ข้างใน สถิติ สนามไม่มีค่าใช้จ่าย ศักยภาพบนพื้นผิวของเด็กชายจะเป็นศูนย์เช่นกัน และเส้นผมของเขาจะยังคงอยู่กับที่ ฉันคิดว่าแม้ว่าเขาจะหยิบสายดินในมือ แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้นกับเขา ไม่มีค่าใช้จ่าย ไม่มีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น ไม่มีกระแสไฟฟ้า

      เหล่านั้น. กล่าวโดยย่อคือ การวางเด็กชายไว้ในกรงจะเป็นการรีเซ็ตอีเมลของเขา ศักยภาพ. ศักยภาพก็จะมองไม่เห็นเพราะว่า มันไม่ได้อยู่ที่นั่น :-)

      นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตผลกระทบที่มีความต่างศักย์ได้ ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะวางลูกบอลอีกลูกไว้ข้างเด็กชายเชื่อมต่อกับแหล่งอื่นหรือเพียงแค่ต่อสายดิน ตอนนี้ถ้าเด็กชายสัมผัสลูกบอลทั้งสองพร้อมกัน เขาจะรู้สึกด้วยตัวเองว่ามีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น (เด็กๆ อย่าทำแบบนี้!)

      อีเมล เราเห็นศักยภาพไม่เพียงแค่ผ่านเส้นผมเท่านั้น มีเอฟเฟกต์ที่สวยงามอีกอย่างหนึ่ง - แสงของ St. Elmo หรือเพียงแค่ - การปลดปล่อยโคโรนา: http://molniezashitadoma.ru/ogon%20elma.jpg

      คำตอบ

    > เอฟเฟกต์ที่สวยงามกับผมของเด็กชายนั้นไม่ได้สัมพันธ์กับศักยภาพของสนามไฟฟ้า แต่เกี่ยวข้องกับความต่างศักย์ระหว่างร่างกายของเด็กชายกับสิ่งแวดล้อม (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือความแรงของสนามไฟฟ้า)

    ความตึงเครียดทางไฟฟ้า ศิลปะ. ฟิลด์ไม่ใช่ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นเลย ;-)
    นี่คือลักษณะสำคัญของเอล ศิลปะ. ฟิลด์ซึ่งแสดงลักษณะแต่ละจุด: https://ru.wikipedia.org/wiki/Electric_field_tension
    _______________

    สำหรับ Dmitry Dyakonov คำพูดของเขาดูแปลกสำหรับฉันหากพูดอย่างอ่อนโยน... บางทีเขาอาจจะรู้สึกถูก "ควาร์ก" ของเขามากเกินไปและถูกตัดขาดจากโลกแห่งความเป็นจริงอย่างเห็นได้ชัด :-)

    Bohr อายุเท่าไหร่เมื่อเขาช่วยฟิสิกส์จากการตกของอิเล็กตรอนสู่นิวเคลียสพร้อมข้อความของเขาว่าการตกเกิดจากการกระโดด เพราะวงโคจรแบ่งได้เป็นสะอาดและไม่สะอาด!
    ดังนั้นมันจึงได้ผลและแบ่งปัน!
    แม็กซ์เวลล์อายุเท่าไหร่เมื่อเขาคิดค้นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า?
    และหลายคนเข้าใจว่ามีขั้ว!
    บางครั้งฉันรู้สึกว่าเราให้ความเคารพเราตั้งแต่อายุยังน้อย
    ฉันจะขอบคุณ Igor Ivanov มากถ้าเขาออกไปเที่ยวในยุคของผู้ค้นพบผู้ยิ่งใหญ่
    สำหรับฉันบางครั้งดูเหมือนว่าฟิสิกส์จะกลัวสูตรที่ชัดเจน
    หรือเขากำลังเขินอาย?
    ....................
    ไม่ใช่การวิจารณ์ แต่เป็นความสมดุล
    เอ๊ะ?

    คำตอบ

    ฉันเชื่อว่ากฎของอาโวกาโดรเป็นจริงกับทุกอะตอม (องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด) โดยไม่มีข้อยกเว้น
    และฉันไม่รู้ว่าอะตอมหนึ่งมีน้ำหนักเท่าใด
    ในการทดลองที่อธิบายไว้ ไม่มีเงื่อนไขใดที่ขนานกับเงื่อนไขของ "การทดสอบอะโวกาโดร" แต่มีอะตอมต่างกันอยู่ที่นั่นเหรอ?
    มีความเป็นไปได้ที่เรากำลังพยายามทำความเข้าใจบางสิ่งที่แตกต่างจากสิ่งที่ผู้ทดลองต้องการค้นหาโดยสิ้นเชิง
    ........................
    แล้วพวกเขาอายุเท่าไหร่ล่ะ?

    คำตอบ

    ปัญหาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์โลกสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์คือปัญหาของแม่เหล็กสามตัว แม่เหล็กสองตัวที่มีขั้วเดียวกันพุ่งเข้าหากันคือโลกในระนาบของมันสัมพันธ์กับแกนของดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เป็นแม่เหล็กดวงที่ 3 ซึ่งหมุนรอบโลกและดาวเคราะห์อื่นๆ โดยสัมพันธ์กับแกนของพวกมันตามสัดส่วนของมวลของพวกมัน วงโคจรรูปวงรีของโลกบ่งบอกว่ายังมีแรงบางอย่างที่กระทำจากคอร์ด "ฤดูหนาว" ของวงรี วัตถุอวกาศขนาดเล็กที่เย็นไม่เคลื่อนที่อย่างอิสระในอวกาศ แต่พวกมันได้รับความเร่ง การศึกษาครั้งนี้สามารถยืนยันได้ว่าแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์เกิดขึ้นเนื่องจากฐานของดาวเคราะห์มีความร้อนเพียงพอ นั่นคือดาวเคราะห์ใดๆ ในระบบสุริยะจะมีความร้อนอยู่ภายใน
    เหตุใดโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นจึงไม่ถูกดึงเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์ ระบบเป็นแบบไดนามิก ไม่คงที่ แกนของดาวเคราะห์ขนานกัน จึงมียอดหลายจุด และดาวเคราะห์ไม่สามารถเปลี่ยนขั้วของมันได้ เนื่องจากสิ่งนี้เทียบเท่ากับการออกจากวงโคจรของมัน

      • คุณคิดว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่วัตถุที่มีสนามแม่เหล็กและดาวเทียมจะเคลื่อนที่ด้วยความเฉื่อยเป็นเวลานานอย่างไม่สิ้นสุด เพราะเหตุใด ในกรณีนี้ โลกควรมีดวงจันทร์สองดวงซึ่งอยู่ในตำแหน่งสมมาตร พฤติกรรมของไจโรสโคปจะอธิบายโมเมนต์ความเฉื่อย และการกระจายสมดุลของมวลสัมพันธ์กับแกนการหมุน หากมีความไม่สมดุลบนจานด้านบนที่สัมพันธ์กับแกน แกนของมันจะเริ่มอธิบายลักษณะของเกลียว สิ่งนี้ใช้ได้กับโลกด้วย โดยมีดาวเทียม 1 ดวง ซึ่งควรจะนำมันออกจากวงโคจรและนำมันขึ้นสู่อวกาศหากการเคลื่อนที่ของมันสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์อธิบายได้ด้วยโมเมนต์ความเฉื่อยเชิงกลเท่านั้น ที่นี่ แม่เหล็กจากดวงอาทิตย์เกิดขึ้นอย่างแรงจนสามารถชดเชยอิทธิพลของดวงจันทร์บนโลกได้
        การเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบของดาวเคราะห์และดาวเทียมในระบบสุริยะไม่สามารถอธิบายได้ด้วยสิ่งอื่นใดนอกจากแม่เหล็ก เราในรูปของดวงอาทิตย์มีสเตเตอร์ชนิดหนึ่งซึ่งเป็นโรเตอร์ แต่ในขณะเดียวกันเราก็เป็นสเตเตอร์ของดวงจันทร์

        คำตอบ

        • สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้ามีเกราะป้องกัน แอมโบรส แม่นยำยิ่งขึ้นพวกมันถูกรังเกียจ แต่ตอนนี้ไม่สำคัญแล้ว):
          คุณจินตนาการถึงเครื่องชั่งสปริงที่มีน้ำหนักกิโลกรัมหลังจากคลุมด้วยเกราะแม่เหล็กได้อย่างไร ลูกศรจะวิ่งจากขวาไปซ้ายหรือไม่?
          สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าไจโรสโคปเป็นวิชาที่ยอดเยี่ยมในการพัฒนาความคิด แม้แต่คนจีนยังคิดอย่างนั้น
          แค่คิดเกี่ยวกับมัน ไจโรสโคปสามารถเคลื่อนไปตามแกนคาร์ทีเซียนทั้งสามแกนได้อย่างอิสระ! หากคุณไม่สังเกตเห็นความเอียงของแกนของไจโรสโคปโดยอ้างอิงกับฐานจินตภาพบางฐาน
          ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเอาตาจิตของคุณออกจากด้านบนได้จนกว่ามันจะเล็กมากสำหรับผู้สังเกตจนความคิดจะไม่เกิดขึ้นเพื่อดึงแกนการหมุนผ่าน "จุด" นี้
          ยังไงก็ตาม แอมโบรส คุณเคยมีความคิดเกี่ยวกับแกนการหมุนของจุดที่เล็กที่สุดบ้างไหม?
          ............
          ดังนั้น คุณสมบัติพิเศษของไจโรสโคปจึงกระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์มองหาธรรมชาติของความเฉื่อยของมัน ซึ่งเฉพาะกับไจโรสโคปเท่านั้น!
          บางทีนี่อาจเป็นก้าวแรกของ "วิทยาศาสตร์" กลับไปสู่อนาคตของอภิปรัชญา ก้าวแรกที่ไม่ทำให้เกิดการปฏิเสธภูมิคุ้มกันจากสังคม (ผู้ชายไม่เคยเห็นความเศร้าแบบนี้มาก่อนในชีวิต)
          ....................
          หลายปีผ่านไปแล้ว
          อัจฉริยะคนหนึ่งแนะนำว่าธรรมชาติของความเฉื่อยของวัตถุไม่ได้อยู่ภายในร่างกาย แต่อยู่ในพื้นที่รอบๆ วัตถุนี้
          ข้อสรุปนี้เรียบง่ายและน่าทึ่ง
          ยิ่งไปกว่านั้น ในฐานะที่เป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาธรรมชาติของความเฉื่อย ไจโรสโคปจึงกลายเป็นเครื่องมือที่สะดวกที่สุด ท้ายที่สุดแล้ว ในห้องปฏิบัติการ สามารถเข้าถึงได้ง่ายสำหรับการสังเกต! ต่างจากตัวอย่างกระแสกระสุนปืน แม้ว่าการไหลนี้จะถูกจำกัดด้วยท่อเหล็กก็ตาม
          คุณลองจินตนาการดูว่าวิทยาศาสตร์ก้าวสำคัญขนาดไหน?
          .................
          ใช่แล้ว
          และฉันไม่มีความคิด
          คิดถึงแอมโบรส
          คิด.

          คำตอบ

          • “อัจฉริยะคนหนึ่งแนะนำว่าธรรมชาติของความเฉื่อยของวัตถุไม่ได้อยู่ภายในร่างกาย แต่อยู่ในพื้นที่รอบๆ วัตถุนี้”
            ฉันสงสัยว่าคุณกำลังเขียนเกี่ยวกับหลักการสวิงหรือไม่?

            แต่ฉันกำลังพูดถึงของฉัน สิ่งที่ฉันเขียนที่นี่ (โพสต์ลงวันที่ 20/09/2017 08:05) หมายถึง "สมมาตรเชิงพื้นที่" (อย่ามองหาคำนี้บนอินเทอร์เน็ตในขณะที่ฉันใช้) ในโพสต์มีการพูดคุยเกี่ยวกับกรณี 4 มิติของสมมาตรเชิงพื้นที่ (พิกัดเชิงพื้นที่ที่สี่หันออกจากจุด) โดยทั่วไปแล้ว ทิศทางของสมมาตรเชิงพื้นที่ไม่เท่ากัน และสิ่งนี้สามารถแสดงได้โดยใช้ด้านบน (ไจโรสโคป) สำหรับหนึ่งพิกัด ลองใช้แกนจำนวนกัน มีทิศทางของแกนตัวเลขในทิศทางบวก และมีอันที่เป็นลบ ทิศทางเหล่านี้จึงไม่เท่ากัน หากเราเคลื่อนที่ไปในทิศทางลบ บนแกนนี้ เราจะไม่พบจำนวนจริงที่เท่ากับรากที่สองของพิกัดของแกนนี้ แกนลบกลายเป็นกระจัดกระจาย ในอวกาศ ไม่สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนว่าทิศทางบวกอยู่ที่ไหนและทิศทางลบอยู่ที่ไหน อย่างไรก็ตาม คุณสามารถแยกพวกมันออกได้โดยใช้ส่วนบน ด้านบนเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางตามแกนของด้านบนจะเกิดเป็นสกรู ขวาและซ้าย. เราจะใช้ทิศทางของสกรูขวาเป็นทิศทางบวก และทิศทางซ้ายเป็นทิศทางลบ ในกรณีนี้สามารถแยกทิศทางบวกและลบได้ ดังนั้น โดยธรรมชาติแล้ว มีกระบวนการที่รับรู้ถึงความแตกต่างระหว่างการเคลื่อนไหวในทิศทางบวกและลบ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ พวกเขารู้สึกถึงความหายากของแกนลบ

            ที่นี่ http://old.site/nauchno-populyarnaya_biblioteka/43375 0/Mnogo_vselennykh_iz_nichego ในคำอธิบายของบทความ "หลายจักรวาลจากความว่างเปล่า" โดยนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม Pavel Amnuel ฉันเขียนมุมมองเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของแม่ ในจักรวาลของเราโดยใช้ “ความสมมาตรเชิงพื้นที่” ความคิดเห็นนี้เป็นความต่อเนื่องของโพสต์ตั้งแต่วันที่ 20/09/2017 เวลา 08:05 น. นี่เป็นหัวข้อของบทความที่กำลังสนทนาอยู่ทุกประการ ฉันต้องการทราบความคิดเห็นของคุณ

            คำตอบ

            • น่าเสียดายที่ฉันยังไม่พบความคิดเห็นที่สองของคุณในบทความที่อิงจาก Amnuel และตั้งแต่วันที่ 02.09.17 เท่านั้น บางทีฉันอาจจะไม่ได้กำหนดขนาดนั้น?):
              มีการกล่าวถึงพลังค์ (ในฐานะยานอวกาศ... มนุษย์และเรือกลไฟ...)
              น่าสนใจจริงๆ เมื่อฉันรู้ว่าเขาคำนวณค่าคงที่ของชื่อโดยหารผลลัพธ์ที่ทราบด้วยสูตรเรย์ลีห์ ฉันแทบจะระเบิดความโกรธออกมา ย้อนกลับไปที่เบอร์ซา ฉันก็ตัดสิ่งที่คล้ายกันออกไปด้วย ปรากฎว่ามีเพียงไม่กี่คนที่สามารถมองเห็นความสัมพันธ์ระหว่างสูตรโดยไม่ต้องกังวลกับการสร้างแบบจำลองที่แน่นอน ... คุณจะเอาสิ่งนี้ไปทาบนขนมปังได้ยังไงล่ะ?
              ):
              ที่นั่นมีเรื่องราวที่น่าสนใจจริงๆ ผู้คนได้คิดค้นสิ่งที่เป็นนามธรรมของวัตถุสีดำสนิทซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ
              คว้ามันมาและค้นหามันให้เจอ!
              และอะไร?
              นักวิทยาศาสตร์เรียกอวกาศว่านภาแห่งสวรรค์หรือไม่?
              - รูปแกะสลัก! ใช่?
              พวกเขาแค่เติมสสารลงไปผสมกับพลังงาน
              อย่างน้อยก็แบบนั้น

              แม้แต่ในบทความนั้นก็ยังเสนอแนะถึงความเป็นไปได้ที่ "การชนกันของจักรวาล"
              มันง่ายกว่า.
              -----------
              ตอนนี้ฉันจะเริ่มต้นด้วยคำว่า "ถ้า" ที่สองและฉันจะพูดถึงตัวแรกในภายหลัง
              สามารถ?
              หากเราสามารถแยกแยะจักรวาลสองแห่ง (หลายจักรวาลได้มากเท่าที่จำเป็น) แต่ละจักรวาลจะต้องมีคุณสมบัติที่เอื้อต่อการเลือกตามปรากฏการณ์วิทยา
              นักวิทยาศาสตร์เคยพยายามจัดรายการคุณลักษณะดังกล่าวไว้ในสิ่งที่เรียกว่า "ทฤษฎีเซต"
              เราจะทำให้มันง่ายขึ้นอีกหน่อย - แน่นอนว่าในทางปรากฏการณ์วิทยา (จากมุมมองของความสะดวกในการอธิบาย "การชนกัน") ที่เราสามารถอธิบายแต่ละจักรวาลได้ง่ายๆ ว่าเป็น "เปลือกก่อนการชนกัน"
              หากเป็นเช่นนั้น จิตของเราก็จะสามารถทำงานได้
              การชนกันของเปลือกหอย
              และหากไม่เป็นเช่นนั้น จิตใจที่ยอมให้จักรวาลชนกันก็ยังโตเต็มที่แต่ยังไม่เพียงพอ

              หากกระสุนสองนัด (หลาย) ชนกัน แสดงว่า...
              และตอนนี้อันแรกจะไปถ้า:
              หากช่องว่างของเปลือกเริ่มต้นและผลลัพธ์เป็นสามมิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเกิดระนาบขึ้น
              เช่น ระนาบสุริยุปราคา
              ซึ่งเราได้รับสิทธิพิเศษให้ชม
              ทุกสิ่งทุกอย่างมีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับฉันในตอนนี้

              มันยาวไปแล้วและฉันยังไม่ได้ตอบคำถามโดยตรงเลย จึงต้องขออภัยไว้ล่วงหน้า

              ไม่ ฉันหมายถึงตำแหน่งหลักของ GTR
              ครั้งแรกที่ฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับมัคและศูนย์กลางโลกของเขาจากพ่อของฉัน ยังอยู่ที่โรงเรียน. ยังไงก็ตาม ฉันเห็นด้วยกับคุณ - แนวคิดที่ไอน์สไตน์กำหนดขึ้น "ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ" สร้างสรรค์ขึ้นในหลายๆ ด้านโดยผลงานของมัค น่าเสียดายที่ไม่รวมอยู่ในหลักสูตรของโรงเรียน

              คำตอบ

          • คำตอบ

    คำตอบ

    เขียนความคิดเห็น

    § 1. การแผ่รังสีความร้อน

    ในกระบวนการศึกษาการแผ่รังสีของวัตถุที่ให้ความร้อน พบว่าวัตถุที่ได้รับความร้อนจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (แสง) ออกมาในช่วงความถี่ที่กว้าง เพราะฉะนั้น, การแผ่รังสีความร้อนคือการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากพลังงานภายในร่างกาย

    การแผ่รังสีความร้อนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิใดก็ได้ อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิต่ำ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายาว (อินฟราเรด) เกือบเท่านั้นที่ถูกปล่อยออกมา

    เราเก็บปริมาณต่อไปนี้ซึ่งแสดงลักษณะการแผ่รังสีและการดูดกลืนพลังงานโดยร่างกาย:

      ความส่องสว่างอันทรงพลังร(ต) คือพลังงาน W ที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของวัตถุที่ส่องสว่าง 1 ตารางเมตรใน 1 วินาที

    พร้อม ตร.ม.

      การแผ่รังสีของร่างกาย ร(แล,ต) (หรือ ความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลัง)คือพลังงานในช่วงความยาวคลื่นหนึ่งหน่วยที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของวัตถุที่ส่องสว่าง 1 ตารางเมตรใน 1 วินาที

    .
    .

    ที่นี่
    คือพลังงานของการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ แล ถึง
    .

    ความสัมพันธ์ระหว่างความส่องสว่างของพลังงานอินทิกรัลกับความหนาแน่นของความส่องสว่างของพลังงานสเปกตรัมได้รับจากความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

    .


    .

    เป็นที่ยอมรับจากการทดลองว่าอัตราส่วนของความสามารถในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการดูดซึมไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของร่างกาย ซึ่งหมายความว่ามันเป็นฟังก์ชันเดียวกัน (สากล) ของความยาวคลื่น (ความถี่) และอุณหภูมิสำหรับวัตถุทั้งหมด กฎเชิงประจักษ์นี้ถูกค้นพบโดย Kirchhoff และเป็นชื่อของเขา

    กฎของเคอร์ชอฟฟ์: อัตราส่วนของความสามารถในการแผ่รังสีและความสามารถในการดูดซับไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของร่างกาย แต่เป็นฟังก์ชันเดียวกัน (สากล) ของความยาวคลื่น (ความถี่) และอุณหภูมิสำหรับวัตถุทั้งหมด:

    .

    วัตถุที่สามารถดูดซับรังสีทั้งหมดที่เกิดขึ้น ณ อุณหภูมิใดๆ ก็ตาม เรียกว่าวัตถุสีดำสนิท

    ความสามารถในการดูดซับของวัตถุสีดำสนิท (แลมบ์ดา,T) เท่ากับหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าฟังก์ชันสากลของ Kirchhoff
    เหมือนกับการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท
    . ดังนั้น เพื่อแก้ปัญหาการแผ่รังสีความร้อน จึงจำเป็นต้องสร้างรูปแบบของฟังก์ชันเคอร์ชอฟฟ์ หรือการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท

    วิเคราะห์ข้อมูลการทดลองและ โดยใช้วิธีการทางอุณหพลศาสตร์นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย โจเซฟ สเตฟาน(พ.ศ. 2378 – 2436) และ ลุดวิก โบลทซ์มันน์(พ.ศ. 2387-2449) ในปี พ.ศ. 2422 ได้แก้ไขปัญหารังสี A.H.T ได้บางส่วน พวกเขาได้รับสูตรสำหรับกำหนดความส่องสว่างอันทรงพลังของ A.ch.t – เร็คท์ (T). ตามกฎหมายสเตฟาน-โบลต์ซมันน์

    ,
    .

    ใน
    ในปี พ.ศ. 2439 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันนำโดยวิลเฮล์ม วีน ได้สร้างการทดลองที่ทันสมัยเป็นพิเศษสำหรับสมัยนั้นเพื่อศึกษาการกระจายของความเข้มของรังสีเหนือความยาวคลื่น (ความถี่) ในสเปกตรัมของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุสีดำสนิท การทดลองที่ดำเนินการกับสถานที่ปฏิบัติงานนี้: ประการแรก ยืนยันผลลัพธ์ที่ได้รับโดยนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย J. Stefan และ L. Boltzmann; ประการที่สองได้กราฟการกระจายความเข้มของรังสีความร้อนตามความยาวคลื่น พวกมันมีความคล้ายคลึงกับเส้นโค้งการกระจายตัวของโมเลกุลก๊าซในปริมาตรปิดอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งได้รับก่อนหน้านี้โดย J. Maxwell ตามค่าความเร็วของพวกมัน

    คำอธิบายทางทฤษฎีของกราฟผลลัพธ์กลายเป็นปัญหาสำคัญในช่วงปลายทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ 19

    ลอร์ดฟิสิกส์คลาสสิกอังกฤษ เรย์ลี่(พ.ศ.2385-2462) และเซอร์ เจมส์ ยีนส์(พ.ศ. 2420-2489) ใช้กับรังสีความร้อน วิธีการทางฟิสิกส์เชิงสถิติ(เราใช้กฎคลาสสิกของการกระจายพลังงานให้เท่ากันเหนือระดับความอิสระ) Rayleigh และ Jeans ใช้วิธีการทางฟิสิกส์เชิงสถิติกับคลื่น เช่นเดียวกับที่ Maxwell ประยุกต์ใช้กับการรวมกลุ่มของอนุภาคที่เคลื่อนที่อย่างโกลาหลในช่องปิด พวกเขาสันนิษฐานว่าสำหรับการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละครั้งจะมีพลังงานเฉลี่ยเท่ากับ kT ( สำหรับพลังงานไฟฟ้าและ กับพลังงานแม่เหล็ก) จากการพิจารณาเหล่านี้ พวกเขาได้สูตรต่อไปนี้สำหรับค่าการแผ่รังสีของ AC:

    .

    อี
    สูตรนี้อธิบายได้ดีถึงแนวทางการทดลองที่ความยาวคลื่นยาว (ที่ความถี่ต่ำ) แต่สำหรับความยาวคลื่นสั้น (ความถี่สูงหรือในบริเวณอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัม) ทฤษฎีคลาสสิกของเรย์ลีและยีนส์คาดการณ์ว่าความเข้มของรังสีจะเพิ่มขึ้นอย่างไม่สิ้นสุด ผลกระทบนี้เรียกว่าภัยพิบัติอัลตราไวโอเลต

    สมมติว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตั้งตระหง่านในความถี่ใดๆ ก็ตามที่มีพลังงานเท่ากัน เรย์ลีห์และยีนส์ก็ละเลยข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความถี่ที่สูงขึ้นเรื่อยๆ จะส่งผลต่อการแผ่รังสี โดยธรรมชาติแล้ว แบบจำลองที่พวกเขานำมาใช้ควรนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างไม่สิ้นสุดของพลังงานรังสีที่ความถี่สูง มหันตภัยรังสีอัลตราไวโอเลตกลายเป็นความขัดแย้งร้ายแรงของฟิสิกส์คลาสสิก

    กับ
    ความพยายามครั้งต่อไปเพื่อให้ได้สูตรสำหรับการพึ่งพาการแผ่รังสีของ a.ch.t จากความยาวคลื่นดำเนินการโดย Vin โดยใช้วิธีการต่างๆ อุณหพลศาสตร์คลาสสิกและไฟฟ้าพลศาสตร์ ตำหนิเป็นไปได้ที่จะได้รับความสัมพันธ์ การแสดงกราฟิกซึ่งสอดคล้องกับส่วนความยาวคลื่นสั้น (ความถี่สูง) ของข้อมูลที่ได้รับในการทดลองอย่างน่าพอใจ แต่ขัดแย้งกับผลการทดลองสำหรับความยาวคลื่นยาว (ความถี่ต่ำ) อย่างสิ้นเชิง .

    .

    จากสูตรนี้ จะได้ความสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นนั้น
    ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มของรังสีสูงสุด และอุณหภูมิร่างกายสัมบูรณ์ T (กฎการกระจัดของ Wien):

    ,
    .

    ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดลองของ Wien ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความเข้มของรังสีสูงสุดจะเปลี่ยนไปสู่ความยาวคลื่นที่สั้นลง

    แต่ไม่มีสูตรใดที่อธิบายเส้นโค้งทั้งหมดได้

    จากนั้นมักซ์พลังค์ (พ.ศ. 2401-2490) ซึ่งในขณะนั้นทำงานในภาควิชาฟิสิกส์ที่สถาบันไกเซอร์วิลเฮล์มในกรุงเบอร์ลินได้เข้ามาแก้ไขปัญหา พลังค์เป็นสมาชิกอนุรักษ์นิยมของ Prussian Academy ซึ่งหมกมุ่นอยู่กับวิธีการของฟิสิกส์คลาสสิกอย่างสมบูรณ์ เขาหลงใหลเกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์ ในทางปฏิบัติ นับตั้งแต่วินาทีที่เขาปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาในปี พ.ศ. 2422 และเกือบจนถึงปลายศตวรรษ พลังค์ใช้เวลายี่สิบปีติดต่อกันในการศึกษาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับกฎของอุณหพลศาสตร์ พลังค์เข้าใจว่าไฟฟ้าพลศาสตร์แบบคลาสสิกไม่สามารถตอบคำถามว่าพลังงานของการแผ่รังสีสมดุลถูกกระจายไปตามความยาวคลื่น (ความถี่) ได้อย่างไร ปัญหาที่เกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับสาขาวิชาอุณหพลศาสตร์ พลังค์ตรวจสอบกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในการสร้างสมดุลระหว่างสสารและรังสี (แสง). เพื่อให้บรรลุข้อตกลงระหว่างทฤษฎีและประสบการณ์ พลังค์จึงถอยห่างจากทฤษฎีคลาสสิกเพียงจุดเดียวเท่านั้น: เขา ยอมรับสมมติฐานที่ว่าการเปล่งแสงเกิดขึ้นเป็นบางส่วน (ควอนตัม). สมมติฐานที่พลังค์นำมาใช้ทำให้สามารถได้รับการกระจายพลังงานผ่านสเปกตรัมที่สอดคล้องกับการทดลองสำหรับการแผ่รังสีความร้อน

    วัตถุที่ได้รับความร้อนจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา การแผ่รังสีนี้ดำเนินการโดยการแปลงพลังงานการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาคในร่างกายให้เป็นพลังงานรังสี

    กฎของพรีโวสต์: หากวัตถุสองชิ้นที่อุณหภูมิเดียวกันดูดซับพลังงานในปริมาณที่ต่างกัน การแผ่รังสีความร้อนที่อุณหภูมินี้จะต้องแตกต่างกัน

    รังสี(การแผ่รังสี) หรือความหนาแน่นสเปกตรัมของพลังงานความส่องสว่างของร่างกายคือค่า E n , T ซึ่งเท่ากับตัวเลขกับความหนาแน่นพลังงานพื้นผิวของการแผ่รังสีความร้อนของร่างกายในช่วงความถี่ของความกว้างหน่วย:

    Е n ,Т = dW/dn, W – พลังงานการแผ่รังสีความร้อน

    สภาพเปล่งรังสีของวัตถุขึ้นอยู่กับความถี่ n อุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุ T วัสดุ รูปร่าง และสภาพของพื้นผิว ในระบบ SI E n, T มีหน่วยวัดเป็น J/m 2

    อุณหภูมิคือปริมาณทางกายภาพที่กำหนดระดับความร้อนของร่างกาย ศูนย์สัมบูรณ์คือ –273.15°C อุณหภูมิในหน่วยเคลวิน TK = t°C + 273.15°C

    สารดูดซับความสามารถของร่างกายคือปริมาณ A n, T ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเศษส่วนของพลังงานที่เหตุการณ์ (ได้มา) ดูดซึมโดยร่างกาย:

    A n,T = W การดูดซับ / W ลดลง,

    และ n,T เป็นปริมาณไร้มิติ ขึ้นอยู่กับ n, T รูปร่างของร่างกาย วัสดุ และสภาพพื้นผิว

    ขอแนะนำแนวคิด - ตัวดำสนิท (a.b.t.)วัตถุจะถูกเรียกว่า a.ch.t ถ้าที่อุณหภูมิใดๆ วัตถุนั้นดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่ตกกระทบกับวัตถุนั้น ซึ่งก็คือวัตถุที่ A n , T º 1 ตระหนักถึง a.ch.t อาจอยู่ในรูปแบบของช่องที่มีรูเล็ก ๆ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องมาก (รูปที่ 3) การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาผ่านรูเข้าไปในโพรงซึ่งเป็นผลมาจากการสะท้อนหลายครั้งจากพื้นผิวด้านในของโพรงนั้นถูกดูดซับไว้เกือบทั้งหมดไม่ว่าผนังของโพรงจะทำจากวัสดุใดก็ตาม วัตถุจริงไม่ได้ดำสนิท อย่างไรก็ตาม บางส่วนมีคุณสมบัติทางแสงใกล้เคียงกับ a.ch.t (เขม่า, แพลตตินัมดำ, กำมะหยี่สีดำ) วัตถุจะเรียกว่าสีเทาหากความสามารถในการดูดซับเท่ากันทุกความถี่ และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ วัสดุ และสถานะของพื้นผิวของร่างกายเท่านั้น

    ข้าว. 3. โมเดลตัวเครื่องสีดำสนิท

    เส้นผ่านศูนย์กลาง d ของทางเข้า, เส้นผ่านศูนย์กลาง D ของช่องของ a.ch.t

    กฎของเคอร์ชอฟฟ์สำหรับการแผ่รังสีความร้อน สำหรับความถี่และอุณหภูมิตามอำเภอใจ อัตราส่วนของสภาพเปล่งรังสีของร่างกายต่อความสามารถในการดูดซับของวัตถุจะเท่ากันสำหรับวัตถุทั้งหมด และเท่ากับค่าการปล่อยรังสี e n , T ของวัตถุสีดำ ซึ่งเป็นฟังก์ชันของความถี่และอุณหภูมิเท่านั้น

    E n,T / A n,T = e n,T.

    เป็นไปตามกฎของเคอร์ชอฟฟ์ที่ว่า หากวัตถุที่อุณหภูมิที่กำหนด T ไม่ดูดซับรังสีในช่วงความถี่ที่กำหนด (A n , T = 0) ก็จะไม่สามารถปล่อยสมดุลที่อุณหภูมินี้ในช่วงความถี่เดียวกันได้ ความสามารถในการดูดซับของวัตถุอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง 1 วัตถุทึบแสงซึ่งมีระดับการแผ่รังสีเป็น 0 จะไม่ปล่อยหรือดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พวกมันสะท้อนเหตุการณ์รังสีที่เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ หากการสะท้อนเกิดขึ้นตามกฎของทัศนศาสตร์เรขาคณิต ร่างกายจะเรียกว่ากระจก



    ตัวปล่อยความร้อนซึ่งการแผ่รังสีสเปกตรัมไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นเรียกว่า ไม่เลือกสรรถ้ามันขึ้นอยู่กับ - เลือกสรร.

    ฟิสิกส์คลาสสิกไม่สามารถอธิบายรูปแบบของฟังก์ชันการแผ่รังสีของ a.ch.t ได้ในทางทฤษฎี e n ,T วัดจากการทดลอง ตามหลักฟิสิกส์คลาสสิก พลังงานของระบบใดๆ ก็ตามเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือ สามารถใช้ค่าที่ปิดโดยพลการได้ ในพื้นที่ที่มีความถี่สูง e n ,T จะเพิ่มขึ้นอย่างน่าเบื่อตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น (“ภัยพิบัติอัลตราไวโอเลต”) ในปี พ.ศ. 2443 เอ็ม. พลังค์ได้เสนอสูตรสำหรับค่าการแผ่รังสีของ a.h.t.:

    ,

    ,

    ตามที่การปล่อยและการดูดซับพลังงานโดยอนุภาคของวัตถุที่แผ่รังสีไม่ควรเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่แยกกันในส่วนที่แยกจากกันควอนตัมพลังงานที่

    เมื่อรวมสูตรของพลังค์เข้ากับความถี่ เราได้ความหนาแน่นของการแผ่รังสีตามปริมาตรของ AC กฎหมายสเตฟาน-โบลต์ซมันน์:

    อี ต = เอสT 4,

    โดยที่ s คือค่าคงที่สเตฟาน-โบลต์ซมันน์ เท่ากับ 5.67 × 10 -8 W × m -2 × K -4

    การเปล่งรังสีอินทิกรัลของวัตถุสีดำนั้นเป็นสัดส่วนกับกำลังสี่ของอุณหภูมิสัมบูรณ์ ที่ความถี่ต่ำ e n, T เป็นสัดส่วนกับผลคูณ n 2 T และในบริเวณความถี่สูง e n, T เป็นสัดส่วนกับ n 3 exp(-an/T) โดยที่ a เป็นค่าคงที่บางส่วน

    ความหนาแน่นของรังสีสเปกตรัมสูงสุดสามารถพบได้จากสูตรของพลังค์ - กฎของเวียนนา:ความถี่ที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดของการแผ่รังสีของวัตถุสีดำจะเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ ความยาวคลื่น lmax ที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดของการแผ่รังสีจะเท่ากับ

    ลิตรสูงสุด = b/T,

    โดยที่ b คือค่าคงที่ของเวียนนา เท่ากับ 0.002898 m×K

    ค่าของ l max และ n max ไม่เกี่ยวข้องกันโดยสูตร l = c/n เนื่องจากค่าสูงสุดของ e n,T และ e l,T ตั้งอยู่ในส่วนต่างๆ ของสเปกตรัม

    การกระจายพลังงานในสเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิต่างกันมีรูปแบบดังแสดงในรูปที่ 1 4. เส้นโค้งที่ T = 6000 และ 300 K แสดงถึงลักษณะการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์และมนุษย์ ตามลำดับ ที่อุณหภูมิที่สูงเพียงพอ (T>2500 K) สเปกตรัมการแผ่รังสีความร้อนส่วนหนึ่งจะตกในบริเวณที่มองเห็นได้

    ข้าว. 4. ลักษณะสเปกตรัมของวัตถุที่ได้รับความร้อน

    ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ศึกษาฟลักซ์การแผ่รังสีที่มาจากวัตถุ จำเป็นต้องรวบรวมพลังงานรังสีจากแหล่งกำเนิดในปริมาณที่เพียงพอส่งไปยังเครื่องรับและเน้นสัญญาณที่เป็นประโยชน์กับพื้นหลังของการรบกวนและเสียงรบกวน แยกแยะ คล่องแคล่วและ เฉยๆวิธีการทำงานของอุปกรณ์ วิธีการจะถือว่าใช้งานได้เมื่อมีแหล่งกำเนิดรังสีและต้องส่งรังสีไปยังเครื่องรับ วิธีการทำงานของอุปกรณ์แบบพาสซีฟเมื่อไม่มีแหล่งกำเนิดพิเศษและใช้รังสีของวัตถุเอง ในรูป รูปที่ 5 แสดงแผนภาพบล็อกของทั้งสองวิธี

    ข้าว. 5. วิธีการทำงานของอุปกรณ์แบบ Active (a) และ passive (b)

    มีการใช้โครงร่างแสงต่างๆ สำหรับการโฟกัสฟลักซ์การแผ่รังสี ให้เราระลึกถึงกฎพื้นฐานของทัศนศาสตร์:

    1. กฎแห่งการแพร่กระจายของแสงเป็นเส้นตรง

    2. กฎความเป็นอิสระของลำแสง

    3. กฎแห่งการสะท้อนแสง

    4. กฎการหักเหของแสง

    การดูดกลืนแสงในสสารถูกกำหนดดังนี้

    I = ฉัน 0 ประสบการณ์(-โฆษณา)

    โดยที่ I 0 และฉัน คือความเข้มของคลื่นแสงที่ทางเข้าสู่ชั้นของสารดูดซับที่มีความหนา d และที่ทางออกจากมัน a คือสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของสาร (กฎบูแกร์-แลมเบิร์ต)

    ในอุปกรณ์ประเภทต่างๆ ที่ใช้ในออปโตอิเล็กทรอนิกส์ รังสีที่มาจากวัตถุหรือแหล่งกำเนิดจะถูกโฟกัส การปรับรังสี การสลายตัวของรังสีออกเป็นสเปกตรัมโดยการกระจายองค์ประกอบ (ปริซึม, ตะแกรง, ตัวกรอง) การสแกนสเปกตรัม มุ่งเน้นไปที่เครื่องรับรังสี จากนั้นสัญญาณจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รับสัญญาณ สัญญาณจะถูกประมวลผลและบันทึกข้อมูล

    ปัจจุบันพัลส์โฟโตมิเตอร์กำลังได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาหลายประการในการตรวจจับวัตถุ


    บทที่ 2 แหล่งกำเนิดรังสีในช่วงแสง

    แหล่งกำเนิดรังสีคือวัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิแตกต่างจากอุณหภูมิพื้นหลัง วัตถุสามารถสะท้อนรังสีที่ตกใส่วัตถุได้ เช่น รังสีดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์สูงสุดอยู่ที่ 0.5 ไมครอน แหล่งกำเนิดรังสี ได้แก่ อาคารอุตสาหกรรม รถยนต์ ร่างกายมนุษย์ ร่างกายสัตว์ ฯลฯ แบบจำลองคลาสสิกที่ง่ายที่สุดของตัวปล่อยคืออิเล็กตรอนที่สั่นรอบตำแหน่งสมดุลตามกฎฮาร์มอนิก

    เพื่อความเป็นธรรมชาติแหล่งกำเนิดรังสี ได้แก่ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ โลก ดวงดาว เมฆ ฯลฯ

    ไปจนถึงการประดิษฐ์แหล่งกำเนิดรังสีรวมถึงแหล่งกำเนิดที่สามารถควบคุมพารามิเตอร์ได้ แหล่งที่มาดังกล่าวใช้ในเครื่องส่องสว่างสำหรับอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ในเครื่องมือสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

    การเปล่งแสงเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนอะตอมและโมเลกุลจากสถานะที่สูงไปเป็นสถานะที่มีพลังงานต่ำกว่า แสงเรืองนี้เกิดจากการชนกันระหว่างอะตอมที่เคลื่อนที่ด้วยความร้อนหรือจากการชนของอิเล็กตรอน

    ฟลักซ์การแผ่รังสี Ф  ปริมาณทางกายภาพ เท่ากับปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ได้รับความร้อนจากพื้นผิวทั้งหมดต่อหน่วยเวลา:

    พลังงานความส่องสว่าง (การแผ่รังสี) ของร่างกาย ร พลังงานที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลาจากพื้นที่หน่วยของวัตถุที่ได้รับความร้อนตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด (0< < ∞).:

    ความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลัง ร  , ตนี่คือพลังงานที่ปล่อยออกมาในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 1 ถึง 12+d1 ต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่

    ความส่องสว่างอันทรงพลัง ร ต, ซึ่งเป็น บูรณาการลักษณะของรังสีมีความเกี่ยวพันกับ สเปกตรัมความหนาแน่นของความส่องสว่างของพลังงานโดยความสัมพันธ์

    เนื่องจากความยาวคลื่นและความถี่สัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ที่ทราบ  = ค/ คุณลักษณะทางสเปกตรัมของรังสีสามารถกำหนดลักษณะเฉพาะด้วยความถี่ได้เช่นกัน

    ลักษณะการแผ่รังสีของร่างกาย

    ข้าว. 3.โมเดลตัวสีดำ

    ; - ตัวขาวสะอาดหมดจด

    ; - ตัวดำสนิท

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและมีลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการดูดซับสเปกตรัมซึ่งเป็นปริมาณทางกายภาพที่ไม่มีมิติซึ่งแสดงเศษส่วนของพลังงานที่ตกกระทบต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นผิวของร่างกายในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ ï ถึง ï + d ดูดซับ:

    ตัววัตถุที่มีความสามารถในการดูดซับเท่ากันทุกความยาวคลื่นและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้นเรียกว่าสีเทา:

    2. กฎของการแผ่รังสีความร้อน

    2.1. มีความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังกับความสามารถในการดูดซับของวัตถุใดๆ ซึ่งแสดงออกมา กฎของเคอร์ชอฟฟ์:

    อัตราส่วนของความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังของวัตถุใด ๆ ต่อความสามารถในการดูดซับของมันที่ความยาวคลื่นและอุณหภูมิที่กำหนดเป็นค่าคงที่สำหรับวัตถุทั้งหมดและเท่ากับความหนาแน่นของสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังของวัตถุสีดำสนิท ร  , ตที่อุณหภูมิและความยาวคลื่นเท่ากัน

    ที่นี่ ร  , ตฟังก์ชั่นสากลของ Kirchhoff, ที่ ก  , ต= 1 นั่นคือ ฟังก์ชันสากลของ Kirchhoff ไม่มีอะไรมากไปกว่า กับความหนาแน่นสเปกตรัมของพลังงานความส่องสว่างของวัตถุสีดำสนิท

    ผลที่ตามมาของกฎของ Kirchhoff:

    เพราะ ก  , ต < 1, то: энергия излучения любо­го тела всегда меньше энергии излу­че­ния абсолютно черного тела;

    หากร่างกายไม่ดูดซับพลังงานในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนด ( ก  , ต= 0) จากนั้นจะไม่ปล่อยสัญญาณออกมาในช่วงนี้ ()

    ความส่องสว่างที่มีพลังในตัว

    สำหรับตัวสีเทา

    เหล่านั้น. ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของการปล่อยก๊าซของวัตถุสีเทาและสีดำ. ในวรรณคดีทางเทคนิคเรียกว่า ระดับความดำของร่างกายสีเทา

    2.2. กฎหมายสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ก่อตั้งโดย D. Stefan (1879) จากการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลอง และจากนั้นโดย L. Boltzmann (1884) - ในทางทฤษฎี

     = 5.6710 -8 W/(m 2  K 4)  ค่าคงที่สเตฟาน-โบลต์ซมันน์

    เหล่านั้น. ความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุสีดำสนิทนั้นแปรผันตามอุณหภูมิสัมบูรณ์ของมันต่อกำลังสี่

    กฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์สำหรับตัวสีเทา

    กฎการกระจัดของเวียนนาก่อตั้งโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน W. Wien (1893)

    , ข= 2.910 -3 ม. เค ความรู้สึกผิดอย่างต่อเนื่อง (10)

    ความยาวคลื่นที่ความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของความส่องสว่างของพลังงานของวัตถุสีดำสนิทนั้นแปรผกผันกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุนี้ กล่าวคือ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การปลดปล่อยพลังงานสูงสุดจะเปลี่ยนไปสู่ช่วงคลื่นสั้น

    หากต้องการดาวน์โหลดต่อ คุณต้องรวบรวมภาพ:

    การแผ่รังสีความร้อน

    การแผ่รังสีความร้อนคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานของการเคลื่อนที่แบบหมุนและแบบสั่นสะเทือนของอะตอมและโมเลกุลภายในสาร การแผ่รังสีความร้อนเป็นลักษณะของวัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์

    การแผ่รังสีความร้อนของร่างกายมนุษย์อยู่ในช่วงอินฟราเรดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีดังกล่าวถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม เฮอร์เชล ในปี พ.ศ. 2408 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เจ. แม็กซ์เวลล์ พิสูจน์ว่ารังสีอินฟราเรดมีลักษณะเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าและประกอบด้วยคลื่นที่มีความยาวตั้งแต่ 760 นาโนเมตรถึง 1-2 มม. ส่วนใหญ่แล้ว ช่วงรังสีอินฟราเรดทั้งหมดจะแบ่งออกเป็นพื้นที่: ใกล้ (750 นาโนเมตร-2,500 นาโนเมตร) กลาง (2,500 นาโนเมตร - 50,000 นาโนเมตร) และไกล (50,000 นาโนเมตร-2,000,000 นาโนเมตร)

    ลองพิจารณากรณีที่วัตถุ A อยู่ในช่อง B ซึ่งถูกจำกัดด้วยเปลือก C แบบสะท้อนแสงในอุดมคติ (ไม่สามารถทะลุผ่านรังสีได้) (รูปที่ 1) จากการสะท้อนหลายครั้งจากพื้นผิวด้านในของเปลือก รังสีจะถูกกักเก็บไว้ในช่องกระจกและถูกดูดซับบางส่วนโดยวัตถุ A ภายใต้สภาวะดังกล่าว ช่องของระบบ B - วัตถุ A จะไม่สูญเสียพลังงาน แต่จะมีเพียง เป็นการแลกเปลี่ยนพลังงานอย่างต่อเนื่องระหว่างวัตถุ A กับรังสีที่เติมเต็มช่อง B

    การแผ่รังสีความร้อนที่สมดุลมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: เป็นเนื้อเดียวกัน (ความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานเท่ากันที่ทุกจุดของโพรง), ไอโซโทรปิก (ทิศทางที่เป็นไปได้ของการแพร่กระจายมีความน่าจะเป็นเท่ากัน), ไม่มีขั้ว (ทิศทางและค่าของเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้าและแม่เหล็ก ทุกจุดของโพรงเปลี่ยนแปลงอย่างโกลาหล)

    ลักษณะเชิงปริมาณหลักของการแผ่รังสีความร้อนคือ:

    ความส่องสว่างของพลังงานคือปริมาณพลังงานของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นของการแผ่รังสีความร้อนทั้งหมด ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากวัตถุในทุกทิศทางจากพื้นที่ผิวหนึ่งหน่วยต่อหนึ่งหน่วยเวลา: R = E/(S t), [J/ (m2s)] = [W /m2] ความส่องสว่างของพลังงานขึ้นอยู่กับธรรมชาติของร่างกาย อุณหภูมิของร่างกาย สถานะของพื้นผิวของร่างกาย และความยาวคลื่นของการแผ่รังสี

    ความหนาแน่นของความส่องสว่างของพลังงานสเปกตรัม - ความสว่างของพลังงานของร่างกายสำหรับความยาวคลื่นที่กำหนด (แลมบ์ดา + dแล) ที่อุณหภูมิที่กำหนด (T + dT): Rแล, T = f(แลมบ์ดา, T)

    ความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุภายในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดคำนวณโดยการรวม Rแล, T = f(แล, T) สำหรับ T = const:

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมคืออัตราส่วนของพลังงานที่ร่างกายดูดซับต่อพลังงานที่ตกกระทบ ดังนั้นหากรังสีจากฟลักซ์ dFpad ตกบนร่างกายส่วนหนึ่งของมันจะถูกสะท้อนจากพื้นผิวของร่างกาย - dFotr ส่วนอื่น ๆ จะผ่านเข้าไปในร่างกายและบางส่วนเปลี่ยนเป็นความร้อน dFpogl และส่วนที่สามหลังจากผ่านไปหลาย ๆ การสะท้อนภายในผ่านร่างกายออกไปด้านนอก dFpr: α = dFpogl /dFpad

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของการแผ่รังสีความร้อนของความยาวคลื่นที่กำหนดที่อุณหภูมิที่กำหนด: αแล, T = f(แลม, T)

    ในบรรดาวัตถุต่างๆ มีวัตถุที่สามารถดูดซับรังสีความร้อนทุกความยาวคลื่นที่ตกกระทบได้ วัตถุที่ดูดซับได้ดีเช่นนี้เรียกว่าวัตถุสีดำสนิท สำหรับพวกเขา α =1

    นอกจากนี้ยังมีตัวสีเทาซึ่งα<1, но одинаковый для всех длин волн инфракрасного диапазона.

    รุ่น Blackbody เป็นช่องเปิดเล็กๆ มีเปลือกกันความร้อน เส้นผ่านศูนย์กลางของรูไม่เกิน 0.1 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของช่อง ที่อุณหภูมิคงที่ พลังงานบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาจากหลุม ซึ่งสอดคล้องกับความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุสีดำสนิท แต่หลุมดำนั้นเป็นอุดมคติ แต่กฎของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุสีดำช่วยให้เข้าใกล้รูปแบบจริงมากขึ้น

    2. กฎของการแผ่รังสีความร้อน

    ข้อพิสูจน์จากกฎของ Kirchhoff:

    การศึกษาสเปกตรัมขององค์ประกอบจำนวนหนึ่งอย่างเป็นระบบทำให้ Kirchhoff และ Bunsen สามารถสร้างความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างสเปกตรัมการดูดกลืนแสงและการปล่อยก๊าซและความเป็นเอกเทศของอะตอมที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นจึงเสนอการวิเคราะห์สเปกตรัมซึ่งสามารถระบุสารที่มีความเข้มข้น 0.1 นาโนเมตรได้

    การกระจายความหนาแน่นสเปกตรัมของพลังงานความส่องสว่างสำหรับวัตถุสีดำสนิท วัตถุสีเทา หรือวัตถุตามอำเภอใจ เส้นโค้งสุดท้ายมีหลายค่าสูงสุดและค่าต่ำสุด ซึ่งบ่งชี้ถึงการเลือกของการปล่อยและการดูดกลืนของวัตถุดังกล่าว

    2. กฎหมายสเตฟาน-โบลต์ซมันน์

    นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Wilhelm Wien ในปี พ.ศ. 2436 ได้กำหนดกฎหมายที่กำหนดตำแหน่งของความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของความส่องสว่างของพลังงานของร่างกายในสเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ตามกฎหมาย ความยาวคลื่น แลมสูงสุด ซึ่งอธิบายความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของความส่องสว่างของพลังงานของวัตถุสีดำนั้นแปรผกผันกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ของมัน T: แลมสูงสุด = В/t โดยที่ В = 2.9*10-3 m· K คือค่าคงตัวของเวียนนา

    ดังนั้นด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ไม่เพียงแต่พลังงานรังสีทั้งหมดจะเปลี่ยนไป แต่ยังรวมถึงรูปร่างของเส้นโค้งการกระจายของความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างของพลังงานด้วย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดจะเปลี่ยนไปสู่ความยาวคลื่นที่สั้นลง ดังนั้นกฎของเวียนนาจึงเรียกว่ากฎแห่งการกระจัด

    กฎของ Wien ใช้ในการวิเคราะห์เชิงแสงซึ่งเป็นวิธีการหาอุณหภูมิจากสเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุที่มีความร้อนสูงซึ่งอยู่ห่างจากผู้สังเกต วิธีนี้เป็นวิธีกำหนดอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ก่อน (สำหรับ 470 nm T = 6160 K)

    4. ทฤษฎีของพลังค์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันในปี 1900 ตั้งสมมติฐานว่าร่างกายไม่ได้ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง แต่แยกออกจากกัน - ควอนตัม พลังงานควอนตัมเป็นสัดส่วนกับความถี่ของการแผ่รังสี: E = hν = h·c/λ โดยที่ h = 6.63*10-34 J·s ค่าคงที่ของพลังค์

    การแผ่รังสีความร้อนและคุณลักษณะของมัน

    การแผ่รังสีความร้อน– นี่คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของร่างกายที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน (พลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมและโมเลกุล)

    การแผ่รังสีความร้อนของร่างกายมนุษย์อยู่ในช่วงอินฟราเรดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

    รังสีอินฟราเรดครอบครองช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 760 นาโนเมตรถึง 1-2 มม.

    แหล่งกำเนิดรังสีความร้อน: วัตถุใดๆ ที่มีอุณหภูมิเกินอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์

    ฟลักซ์การแผ่รังสี (F)– ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา (ดูดซับ) จากพื้นที่ (พื้นผิว) ที่เลือกในทุกทิศทางต่อหน่วยเวลา

    2. การแผ่รังสีอินทิกรัล (R)–ฟลักซ์การแผ่รังสีต่อหน่วยพื้นที่ผิว

    3. การแผ่รังสีสเปกตรัม() – ค่าการแผ่รังสีอินทิกรัลต่อหน่วยช่วงสเปกตรัม

    การเปล่งรังสีอินทิกรัลอยู่ที่ไหน

    – ความกว้างของช่วงความยาวคลื่น ()

    4. ความสามารถในการดูดซับอินทิกรัล (สัมประสิทธิ์การดูดซึม)– อัตราส่วนของพลังงานที่ร่างกายดูดซึมต่อพลังงานที่ตกกระทบ

    – ฟลักซ์รังสีที่ร่างกายดูดซึม

    – ฟลักซ์ของรังสีที่ตกบนร่างกาย

    5. ความสามารถในการดูดซับสเปกตรัม - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับที่เกี่ยวข้องกับช่วงสเปกตรัมของหน่วย:

    ตัวดำสนิทเลย ตัวสีเทา

    วัตถุสีดำสนิทคือวัตถุที่ดูดซับพลังงานที่ตกกระทบทั้งหมด

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของวัตถุสีดำสนิทไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น

    ตัวอย่างของตัวสีดำสนิท: เขม่า, กำมะหยี่สีดำ

    ร่างกายสีเทาคือร่างกายที่มี...

    ตัวอย่าง: ร่างกายมนุษย์ถือเป็นร่างกายสีเทา

    ร่างกายสีดำและสีเทาเป็นสิ่งที่เป็นนามธรรม

    กฎของการแผ่รังสีความร้อน

    1. กฎของเคอร์ชอฟฟ์ (1859): อัตราส่วนของการปล่อยสเปกตรัมของวัตถุต่อความสามารถในการดูดกลืนสเปกตรัมของวัตถุนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของวัตถุที่เปล่งออกมา และเท่ากับค่าของวัตถุที่เปล่งแสงสเปกตรัมของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิที่กำหนด:

    การแผ่รังสีสเปกตรัมของวัตถุสีดำอยู่ที่ไหน

    การแผ่รังสีความร้อนนั้นสมดุล - ปริมาณพลังงานที่ร่างกายปล่อยออกมาคือปริมาณที่ร่างกายดูดซับ

    ข้าว. 41. เส้นโค้งการกระจายพลังงานในสเปกตรัมการแผ่รังสีความร้อน

    ร่างกายที่แตกต่างกัน (1 – ตัวสีดำสนิท, 2 – ตัวสีเทา,

    3 – ร่างกายโดยพลการ)

    2. กฎหมาย Stefan-Boltzmann (1879, 1884):การเปล่งรังสีอินทิกรัลของวัตถุสีดำสนิท () เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังที่สี่ของอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ (T)

    ที่ไหน - สเตฟาน-โบลต์ซมันน์คงที่

    3. กฎของเวียนนา (1893): ความยาวคลื่นที่การแผ่รังสีสเปกตรัมสูงสุดของวัตถุที่กำหนดเกิดขึ้นจะแปรผกผันกับอุณหภูมิ

    ที่ไหน = - ความผิดอย่างต่อเนื่อง

    ข้าว. 42. สเปกตรัมการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิต่างกัน

    การแผ่รังสีความร้อนของร่างกายมนุษย์

    ร่างกายมนุษย์มีอุณหภูมิคงที่เนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิ ส่วนหลักของการควบคุมอุณหภูมิคือการแลกเปลี่ยนความร้อนของร่างกายกับสิ่งแวดล้อม

    การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นผ่านกระบวนการต่อไปนี้:

    ก) การนำความร้อน (0%) ข) การพาความร้อน (20%) ค) การแผ่รังสี (50%) ง) การระเหย (30%)

    ช่วงการแผ่รังสีความร้อนของร่างกายมนุษย์

    อุณหภูมิพื้นผิวของมนุษย์: .

    ความยาวคลื่นสอดคล้องกับช่วงอินฟราเรด ดังนั้นจึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์

    การแผ่รังสีของร่างกายมนุษย์

    ร่างกายมนุษย์ถือเป็นร่างกายสีเทาเนื่องจากปล่อยพลังงานออกมาบางส่วน () และดูดซับรังสีจากสิ่งแวดล้อม ()

    พลังงาน () ที่บุคคลสูญเสียไปใน 1 วินาทีจาก 1 ของร่างกายเนื่องจากการแผ่รังสีคือ:

    อุณหภูมิโดยรอบอยู่ที่ไหน: , อุณหภูมิร่างกายมนุษย์: .

    วิธีการติดต่อเพื่อกำหนดอุณหภูมิ

    เครื่องวัดอุณหภูมิ: ปรอท แอลกอฮอล์

    ระดับเซลเซียส: t°C

    สเกลเคลวิน: T = 273 + t°C

    การถ่ายภาพความร้อนเป็นวิธีการกำหนดอุณหภูมิของพื้นที่ร่างกายมนุษย์จากระยะไกลโดยการประเมินความเข้มของรังสีความร้อน

    อุปกรณ์: เทอร์โมกราฟหรืออิมเมจความร้อน (บันทึกการกระจายอุณหภูมิในพื้นที่ที่เลือกของบุคคล)

    การบรรยายครั้งที่ 16 การแผ่รังสีความร้อน

    1. แนวคิดของการแผ่รังสีความร้อนและคุณลักษณะของมัน

    แล้วรังสีความร้อนคืออะไร?

    รูปที่ 1. การสะท้อนคลื่นความร้อนหลายครั้งจากผนังกระจกของช่อง B

    หากการกระจายพลังงานยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในแต่ละความยาวคลื่น สถานะของระบบดังกล่าวก็จะสมดุล และการแผ่รังสีก็จะสมดุลเช่นกัน การแผ่รังสีสมดุลประเภทเดียวคือความร้อน หากความสมดุลระหว่างการแผ่รังสีและร่างกายเปลี่ยนไปด้วยเหตุผลบางประการ กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์จะเริ่มเกิดขึ้นซึ่งจะทำให้ระบบกลับสู่สภาวะสมดุล หากร่างกาย A เริ่มปล่อยออกมามากกว่าที่ดูดซับ ร่างกายจะเริ่มสูญเสียพลังงานภายใน และอุณหภูมิของร่างกาย (ซึ่งเป็นหน่วยวัดพลังงานภายใน) จะเริ่มลดลง ซึ่งจะลดปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา อุณหภูมิของร่างกายจะลดลงจนกว่าปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาเท่ากับปริมาณพลังงานที่ร่างกายดูดซึม สภาวะสมดุลจึงจะเกิดขึ้น

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมคืออัตราส่วนของพลังงานที่ร่างกายดูดซับต่อพลังงานที่ตกกระทบ ดังนั้นหากรังสีจากฟลักซ์ dФ inc ตกบนร่างกายส่วนหนึ่งของมันจะถูกสะท้อนออกจากพื้นผิวของร่างกาย - dФ neg ส่วนอื่น ๆ จะผ่านเข้าไปในร่างกายและบางส่วนเปลี่ยนเป็นความร้อน dФ abs และส่วนที่สาม หลังจากการสะท้อนภายในหลายครั้ง ให้ผ่านร่างกายออกไปด้านนอก dФ inc : α = dФ abs./dФ ลง

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง α ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวดูดซับ ความยาวคลื่นของรังสีที่ถูกดูดกลืน อุณหภูมิและสถานะของพื้นผิวของร่างกาย

    รุ่น Blackbody เป็นช่องเปิดเล็กๆ มีเปลือกกันความร้อน เส้นผ่านศูนย์กลางรูไม่เกิน 0.1 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของช่อง ที่อุณหภูมิคงที่ พลังงานบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาจากหลุม ซึ่งสอดคล้องกับความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุสีดำสนิท แต่หลุมดำนั้นเป็นอุดมคติ แต่กฎของการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุสีดำช่วยให้เข้าใกล้รูปแบบจริงมากขึ้น

    2. กฎของการแผ่รังสีความร้อน

    1. กฎของเคอร์ชอฟฟ์ การแผ่รังสีความร้อนนั้นสมดุล - ปริมาณพลังงานที่ร่างกายปล่อยออกมาคือปริมาณที่ร่างกายดูดซับไว้ สำหรับศพ 3 ศพที่อยู่ในช่องปิด เราสามารถเขียนได้:

    ความสัมพันธ์ที่ระบุจะเป็นจริงเมื่อหนึ่งในเนื้อหาเป็น AC:

    นี่คือกฎของเคอร์ชอฟ: อัตราส่วนของความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่กระฉับกระเฉงของวัตถุต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเอกรงค์ของมัน (ที่อุณหภูมิหนึ่งและสำหรับความยาวคลื่นหนึ่ง) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของวัตถุและจะเท่ากันสำหรับวัตถุทั้งหมดที่จะ ความหนาแน่นสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังที่อุณหภูมิและความยาวคลื่นเท่ากัน

    1. ความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุสีดำเป็นฟังก์ชันสากลของความยาวคลื่นและอุณหภูมิของร่างกาย

    2. ความส่องสว่างของพลังงานสเปกตรัมของวัตถุสีดำนั้นยิ่งใหญ่ที่สุด

    3. ความส่องสว่างของพลังงานสเปกตรัมของวัตถุโดยพลการนั้นเท่ากับผลคูณของสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงและความส่องสว่างของพลังงานสเปกตรัมของวัตถุสีดำสนิท

    4. วัตถุใดๆ ที่อุณหภูมิที่กำหนดจะปล่อยคลื่นที่มีความยาวคลื่นเท่ากันกับที่ปล่อยออกมาที่อุณหภูมิที่กำหนด

    ในปี พ.ศ. 2422 นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรีย โจเซฟ สเตฟาน (ทดลองสำหรับวัตถุโดยพลการ) และลุดวิก โบลต์ซมันน์ (ตามทฤษฎีสำหรับวัตถุสีดำ) ได้กำหนดไว้ว่าความส่องสว่างที่มีพลังทั้งหมดตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมดนั้นเป็นสัดส่วนกับกำลังที่สี่ของอุณหภูมิสัมบูรณ์ของร่างกาย:

    นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Wilhelm Wien ในปี พ.ศ. 2436 ได้กำหนดกฎหมายที่กำหนดตำแหน่งของความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของความส่องสว่างของพลังงานของร่างกายในสเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ตามกฎหมาย ความยาวคลื่น แลมสูงสุด ซึ่งคิดเป็นความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของความส่องสว่างของพลังงานของวัตถุสีดำนั้นแปรผกผันกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ของมัน T: แลมสูงสุด = В/t โดยที่ В = 2.9*10 -3 m·K คือค่าคงตัวของเวียนนา

    กฎหมายที่นำเสนอไม่อนุญาตให้เราค้นหาสมการในทางทฤษฎีสำหรับการกระจายความหนาแน่นของสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังตลอดความยาวคลื่น ผลงานของ Rayleigh และ Jeans ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ศึกษาองค์ประกอบสเปกตรัมของรังสีวัตถุสีดำตามกฎของฟิสิกส์คลาสสิกนำไปสู่ปัญหาพื้นฐานที่เรียกว่าภัยพิบัติอัลตราไวโอเลต ในช่วงของคลื่น UV ความส่องสว่างอันทรงพลังของวัตถุสีดำควรจะถึงระยะอนันต์ แม้ว่าในการทดลองจะลดลงเหลือศูนย์ก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านี้ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน

    4. ทฤษฎีของพลังค์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันในปี 1900 ตั้งสมมติฐานว่าร่างกายไม่ได้ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง แต่แยกออกจากกัน - ควอนตัม พลังงานควอนตัมเป็นสัดส่วนกับความถี่ของการแผ่รังสี: E = hν = h·c/λ โดยที่ h = 6.63*J·s ค่าคงที่ของพลังค์

    สูตรนี้เป็นไปตามข้อมูลการทดลองในช่วงความยาวคลื่นทั้งหมดที่อุณหภูมิทั้งหมด

    3. การแผ่รังสีจากร่างกายจริงและร่างกายมนุษย์

    การแผ่รังสีความร้อนจากพื้นผิวของร่างกายมนุษย์มีบทบาทสำคัญในการถ่ายเทความร้อน มีวิธีการถ่ายโอนความร้อนดังกล่าว: การนำความร้อน (การนำ), การพาความร้อน, การแผ่รังสี, การระเหย ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่บุคคลพบว่าตัวเองแต่ละวิธีการเหล่านี้สามารถมีบทบาทที่โดดเด่น (เช่นที่อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมสูงมากบทบาทนำคือการระเหยและในน้ำเย็น - การนำและอุณหภูมิของน้ำ 15 องศาเป็นสภาพแวดล้อมที่อันตรายถึงชีวิตสำหรับคนเปลือยกายและหลังจากผ่านไป 2-4 ชั่วโมงจะเป็นลมและเสียชีวิตเนื่องจากอุณหภูมิของสมองลดลง) ส่วนแบ่งของการแผ่รังสีในการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดอาจอยู่ในช่วง 75 ถึง 25% ภายใต้สภาวะปกติประมาณ 50% ขณะพักทางสรีรวิทยา

    มีคุณสมบัติความหนาแน่นของสเปกตรัมของความส่องสว่างที่มีพลังของวัตถุจริง: ที่ 310K ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิเฉลี่ยของร่างกายมนุษย์ การแผ่รังสีความร้อนสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ 9700 นาโนเมตร การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของร่างกายทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพลังการแผ่รังสีความร้อนจากพื้นผิวของร่างกาย (0.1 องศาก็เพียงพอแล้ว) ดังนั้นการศึกษาบริเวณผิวหนังที่เชื่อมต่อผ่านระบบประสาทส่วนกลางไปยังอวัยวะบางส่วนจึงช่วยในการระบุโรคซึ่งเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ (การถ่ายภาพความร้อนของโซน Zakharyin-Ged)

    4. ผลกระทบทางชีวภาพและการรักษาของความร้อนและความเย็น

    ร่างกายมนุษย์ปล่อยและดูดซับรังสีความร้อนอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์และสิ่งแวดล้อม รังสีอินฟราเรดสูงสุดของร่างกายมนุษย์อยู่ที่ 9300 นาโนเมตร

    5. พื้นฐานทางกายภาพของการถ่ายภาพความร้อน เครื่องสร้างภาพความร้อน

    การถ่ายภาพความร้อนหรือการถ่ายภาพความร้อนเป็นวิธีการวินิจฉัยเชิงหน้าที่โดยอาศัยการบันทึกรังสีอินฟราเรดจากร่างกายมนุษย์

    เมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัท หลายแห่งตระหนักดีว่าบางครั้งการ "เข้าถึง" ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้านั้นค่อนข้างยาก ช่องข้อมูลของพวกเขาเต็มไปด้วยข้อความโฆษณาหลายประเภทจนพวกเขาหยุดรับรู้

    การขายโทรศัพท์ที่ใช้งานอยู่กำลังกลายเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการเพิ่มยอดขายในระยะเวลาอันสั้น การโทรโดยไม่ได้นัดหมายมีวัตถุประสงค์เพื่อดึงดูดลูกค้าที่ไม่เคยสมัครผลิตภัณฑ์หรือบริการมาก่อน แต่สำหรับปัจจัยหลายประการคือผู้มีโอกาสเป็นลูกค้า เมื่อกดหมายเลขโทรศัพท์แล้วผู้จัดการฝ่ายขายที่ใช้งานอยู่จะต้องเข้าใจวัตถุประสงค์ของการโทรเย็นอย่างชัดเจน ท้ายที่สุดแล้ว การสนทนาทางโทรศัพท์ต้องใช้ทักษะพิเศษและความอดทนจากผู้จัดการฝ่ายขาย รวมถึงความรู้เกี่ยวกับเทคนิคและเทคนิคการเจรจาต่อรอง

    ลักษณะของการแผ่รังสีความร้อน

    คำถามหลักของหัวข้อ:

    1. ลักษณะของการแผ่รังสีความร้อน

    2. กฎของการแผ่รังสีความร้อน (กฎของ Kirchhoff, กฎของ Stefan-Boltzmann, กฎของ Wien) สูตรของพลังค์

    3. พื้นฐานทางกายภาพของการถ่ายภาพความร้อน (การถ่ายภาพความร้อน)

    4.การถ่ายเทความร้อนออกจากร่างกาย

    วัตถุใดๆ ที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (0 K) คือแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่ารังสีความร้อน เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานภายในร่างกาย

    ช่วงความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (ช่วงสเปกตรัม) ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ได้รับความร้อนนั้นกว้างมาก ในทฤษฎีการแผ่รังสีความร้อน มักถือว่าความยาวคลื่นที่นี่แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง ¥

    การกระจายพลังงานของการแผ่รังสีความร้อนของร่างกายในช่วงความยาวคลื่นนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมัน ที่อุณหภูมิห้อง พลังงานเกือบทั้งหมดจะกระจุกตัวอยู่ในบริเวณอินฟราเรดของระดับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่อุณหภูมิสูง (1,000°C) พลังงานส่วนสำคัญจะถูกปล่อยออกมาในช่วงที่มองเห็นได้

    ลักษณะของการแผ่รังสีความร้อน

    1. ฟลักซ์ (กำลัง) ของการแผ่รังสี F(บางครั้งระบุด้วยจดหมาย ร) – พลังงานที่ปล่อยออกมาใน 1 วินาทีจากพื้นผิวทั้งหมดของวัตถุที่ได้รับความร้อนในทุกทิศทางในอวกาศและในช่วงสเปกตรัมทั้งหมด:

    2. พลังงานความส่องสว่าง R– พลังงานที่ปล่อยออกมาใน 1 วินาทีจากพื้นที่ 1 ตารางเมตรของพื้นผิวร่างกายในทุกทิศทางของอวกาศและในช่วงสเปกตรัมทั้งหมด ถ้า สคือพื้นที่ผิวของร่างกายแล้ว

    3. ความหนาแน่นของความส่องสว่างทางสเปกตรัม r แลมบ์- พลังงานที่ปล่อยออกมาใน 1 วินาทีจากพื้นผิวร่างกาย 1 m 2 ในทุกทิศทาง ที่ความยาวคลื่น แล ในช่วงสเปกตรัมเดียว , →

    การพึ่งพาของ r l กับ l เรียกว่า คลื่นความถี่การแผ่รังสีความร้อนของร่างกายที่อุณหภูมิที่กำหนด (ที่ ต= ค่าคงที่) สเปกตรัมให้การกระจายพลังงานที่ปล่อยออกมาจากวัตถุตลอดความยาวคลื่น มันแสดงไว้ในรูปที่. 1.

    ก็สามารถแสดงให้เห็นได้ว่ามีความกระฉับกระเฉงอันกระฉับกระเฉง รเท่ากับพื้นที่ของรูปที่จำกัดด้วยสเปกตรัมและแกน (รูปที่ 1)

    4. พิจารณาความสามารถของร่างกายที่ได้รับความร้อนในการดูดซับพลังงานของรังสีภายนอก ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเอกรงค์ a l,

    เหล่านั้น. แอลเท่ากับอัตราส่วนของฟลักซ์ของรังสีที่ความยาวคลื่น l ดูดซับโดยร่างกายต่อฟลักซ์ของการแผ่รังสีของความยาวคลื่นเดียวกันที่ตกกระทบบนร่างกาย จาก (3.) เป็นไปตามนั้น และล –ปริมาณไร้มิติ

    ตามประเภทของการเสพติด กจาก l ร่างกายทั้งหมดแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:

    ก= 1 ทุกความยาวคลื่นที่อุณหภูมิใดๆ (รูปที่ 3, 1 ), เช่น. วัตถุสีดำสนิทดูดซับรังสีทั้งหมดที่เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ ในธรรมชาติไม่มีวัตถุที่ "ดำสนิท" แบบจำลองของร่างกายดังกล่าวอาจเป็นช่องทึบแสงปิดที่มีรูเล็ก ๆ (รูปที่ 2) ลำแสงที่เข้ามาในรูนี้หลังจากการสะท้อนซ้ำจากผนังซ้ำแล้วซ้ำอีก จะถูกดูดซับไปเกือบหมด

    ดวงอาทิตย์อยู่ใกล้กับวัตถุสีดำสนิท โดยมีค่า T = 6,000 K

    2). ตัวสีเทา: สัมประสิทธิ์การดูดซับ ก < 1 и одинаков на всех длинах волн при любых температурах (рис. 3, 2 ). ตัวอย่างเช่น ร่างกายมนุษย์ถือได้ว่าเป็นร่างสีเทาที่มีปัญหาการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม

    สำหรับพวกเขาค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ ก < 1 и зависит от длины волны, т.е. กล = ฉ(ล) การพึ่งพาอาศัยกันนี้แสดงถึงสเปกตรัมการดูดซึมของร่างกาย (รูปที่. 3 , 3 ).

    ความยาวคลื่นรังสีความร้อน

    กฎของการแผ่รังสีความร้อน ความอบอุ่นที่เปล่งประกาย

    นี่อาจเป็นข่าวสำหรับบางคน แต่การถ่ายโอนอุณหภูมิไม่เพียงเกิดขึ้นจากการนำความร้อนผ่านการสัมผัสของวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งเท่านั้น แต่ละวัตถุ (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) ปล่อยรังสีความร้อนออกมาเป็นคลื่นจำนวนหนึ่ง รังสีเหล่านี้ซึ่งออกจากร่างหนึ่งจะถูกดูดซับโดยอีกร่างหนึ่งและรับความร้อน และฉันจะพยายามอธิบายให้คุณฟังว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร และเราสูญเสียความร้อนไปเท่าใดจากการแผ่รังสีในบ้านของเราเพื่อให้ความร้อน (ผมคิดว่าหลายๆ คนคงจะสนใจที่จะเห็นตัวเลขเหล่านี้) ในตอนท้ายของบทความเราจะแก้ไขปัญหาจากตัวอย่างจริง

    ฉันเชื่อเรื่องนี้มากกว่าหนึ่งครั้งว่าขณะนั่งข้างกองไฟ (โดยปกติจะเป็นกองไฟขนาดใหญ่) ใบหน้าของฉันก็ถูกรังสีเหล่านี้เผา และถ้าฉันเอาฝ่ามือปิดไฟและกางแขนออก ปรากฎว่าใบหน้าของฉันก็หยุดไหม้ เดาได้ไม่ยากว่ารังสีเหล่านี้จะตรงเท่ากับแสง ไม่ใช่อากาศที่ไหลเวียนรอบไฟที่เผาฉัน หรือแม้แต่การนำความร้อนของอากาศ แต่เป็นรังสีความร้อนโดยตรงที่มองไม่เห็นซึ่งมาจากไฟ

    ในอวกาศมักจะมีสุญญากาศระหว่างดาวเคราะห์ ดังนั้นการถ่ายโอนอุณหภูมิจึงกระทำโดยรังสีความร้อนโดยเฉพาะ (รังสีทั้งหมดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า)

    การแผ่รังสีความร้อนมีลักษณะเช่นเดียวกับแสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่น) พูดง่ายๆ ก็คือ คลื่น (รังสี) เหล่านี้มีความยาวคลื่นต่างกัน

    ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นในช่วง 0.76 - 50 ไมครอน เรียกว่าอินฟราเรด ร่างกายทั้งหมดที่อุณหภูมิห้อง + 20 °C จะปล่อยคลื่นอินฟราเรดเป็นส่วนใหญ่ โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 10 ไมครอน

    วัตถุใดๆ เว้นแต่อุณหภูมิจะแตกต่างจากศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 ° C) ก็สามารถส่งรังสีออกสู่อวกาศโดยรอบได้ ดังนั้นวัตถุใดๆ ก็ตามจะปล่อยรังสีไปยังวัตถุที่อยู่รอบๆ วัตถุนั้น และในทางกลับกัน ก็จะได้รับอิทธิพลจากรังสีของวัตถุเหล่านี้ด้วย

    รังสีความร้อนสามารถดูดซับหรือส่งผ่านร่างกายได้ และยังสามารถสะท้อนออกจากร่างกายได้อีกด้วย การสะท้อนของรังสีความร้อนจะคล้ายกับรังสีแสงที่สะท้อนจากกระจก การดูดกลืนรังสีความร้อนจะคล้ายคลึงกับการที่หลังคาสีดำจะร้อนมากจากรังสีดวงอาทิตย์ และการทะลุผ่านของรังสีจะคล้ายกับการที่รังสีผ่านกระจกหรืออากาศ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในธรรมชาติคือรังสีความร้อน

    คุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับวัตถุสีดำมากคือสิ่งที่เรียกว่ารังสีสะท้อนหรือพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิก - รังสีที่เติมจักรวาลด้วยอุณหภูมิประมาณ 3 เค

    โดยทั่วไป ในวิทยาศาสตร์วิศวกรรมความร้อน เพื่อที่จะอธิบายกระบวนการของการแผ่รังสีความร้อน สะดวกในการใช้แนวคิดเรื่องวัตถุสีดำเพื่ออธิบายกระบวนการของการแผ่รังสีความร้อนในเชิงคุณภาพ มีเพียงตัวสีดำเท่านั้นที่ทำให้การคำนวณง่ายขึ้นในทางใดทางหนึ่ง

    ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ร่างกายใดๆ ก็สามารถ:

    2. ดูดซับพลังงานความร้อน

    3. สะท้อนพลังงานความร้อน

    วัตถุสีดำคือวัตถุที่ดูดซับพลังงานความร้อนได้อย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ มันไม่สะท้อนรังสีและไม่มีการแผ่รังสีความร้อนผ่านเข้าไป แต่อย่าลืมว่าวัตถุสีดำนั้นปล่อยพลังงานความร้อนออกมา

    จะเกิดปัญหาอะไรขึ้นในการคำนวณหากร่างกายไม่ใช่วัตถุสีดำ

    ร่างกายที่ไม่ใช่ร่างกายสีดำมีปัจจัยดังต่อไปนี้:

    2. สะท้อนรังสีความร้อนบางส่วน

    ปัจจัยทั้งสองนี้ทำให้การคำนวณซับซ้อนมากจน “แม่ไม่ต้องห่วง” มันยากมากที่จะคิดอย่างนั้น แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้อธิบายวิธีคำนวณวัตถุสีเทาจริงๆ อย่างไรก็ตาม ตัวสีเทาคือตัวที่ไม่ใช่ตัวสีดำ

    การแผ่รังสีความร้อนมีความถี่ต่างกัน (คลื่นต่างกัน) และร่างกายแต่ละบุคคลสามารถมีความยาวคลื่นรังสีต่างกันได้ นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ความยาวคลื่นนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ และความเข้ม (ความแรงของรังสี) ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน

    ลองดูภาพที่ยืนยันความซับซ้อนในการคำนวณการแผ่รังสี

    รูปนี้แสดงลูกบอลสองลูกที่มีอนุภาคของลูกบอลนี้ ลูกศรสีแดงคือรังสีที่ปล่อยออกมาจากอนุภาค

    พิจารณาร่างกายสีดำ

    ภายในตัวสีดำ ลึกเข้าไปข้างในมีอนุภาคบางอย่างแสดงเป็นสีส้ม พวกมันปล่อยรังสีที่ดูดซับอนุภาคใกล้เคียงอื่น ๆ ซึ่งจะแสดงด้วยสีเหลือง รังสีของอนุภาคสีส้มของวัตถุสีดำไม่สามารถผ่านอนุภาคอื่นได้ ดังนั้นเฉพาะอนุภาคด้านนอกของลูกบอลนี้เท่านั้นที่ปล่อยรังสีไปทั่วบริเวณของลูกบอล ดังนั้นการคำนวณตัวดำจึงคำนวณได้ง่าย เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าวัตถุสีดำจะปล่อยคลื่นสเปกตรัมทั้งหมดออกมา นั่นคือมันปล่อยคลื่นที่มีอยู่ทั้งหมดที่มีความยาวต่างกัน วัตถุสีเทาสามารถเปล่งสเปกตรัมคลื่นบางส่วนได้ เฉพาะช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดเท่านั้น

    พิจารณาร่างกายสีเทา

    ภายในวัตถุสีเทา อนุภาคที่อยู่ภายในจะปล่อยรังสีบางส่วนที่ทะลุผ่านอนุภาคอื่น และนี่คือเหตุผลเดียวที่ทำให้การคำนวณมีความซับซ้อนมากขึ้น

    การแผ่รังสีความร้อนคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการแปลงพลังงานการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาคในร่างกายให้เป็นพลังงานรังสี มันเป็นธรรมชาติทางความร้อนของการกระตุ้นของตัวปล่อยมูลฐาน (อะตอม โมเลกุล ฯลฯ) ที่จะเปรียบเทียบการแผ่รังสีความร้อนกับสารเรืองแสงประเภทอื่นๆ ทั้งหมด และกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของมันให้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและคุณลักษณะทางแสงของตัวเปล่งแสงเท่านั้น

    ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่ามีการแผ่รังสีความร้อนในทุกวัตถุที่อุณหภูมิอื่นที่ไม่ใช่ 0 เคลวิน แน่นอนว่าความเข้มและธรรมชาติของรังสีนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุที่เปล่งออกมา ตัวอย่างเช่น ร่างกายทั้งหมดที่มีอุณหภูมิห้อง + 20 ° C จะปล่อยคลื่นอินฟราเรดเป็นส่วนใหญ่โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 10 ไมครอน และดวงอาทิตย์จะปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งค่าสูงสุดคือ 0.5 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับช่วงที่มองเห็นได้ ที่ T → 0 K แทบไม่มีการปล่อยวัตถุออกมา

    การแผ่รังสีความร้อนทำให้พลังงานภายในร่างกายลดลง และเป็นผลให้อุณหภูมิร่างกายลดลง ส่งผลให้เย็นลง วัตถุที่ได้รับความร้อนจะปล่อยพลังงานภายในออกมาเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อน และเย็นลงตามอุณหภูมิของวัตถุที่อยู่รอบๆ ในทางกลับกัน โดยการดูดซับรังสี วัตถุที่เย็นก็สามารถร้อนขึ้นได้ กระบวนการดังกล่าวซึ่งสามารถเกิดขึ้นในสุญญากาศได้เช่นกัน เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนด้วยรังสี

    วัตถุที่มีสีดำสนิทนั้นเป็นนามธรรมทางกายภาพที่ใช้ในอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเป็นวัตถุที่ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่ตกกระทบบนวัตถุในทุกช่วงและไม่สะท้อนสิ่งใดๆ แม้จะมีชื่อ แต่วัตถุสีดำสนิทก็สามารถปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาได้ทุกความถี่และมีสีที่มองเห็นได้ สเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทนั้นถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของมันเท่านั้น

    (ช่วงอุณหภูมิเป็นเคลวินและสี)

    มากถึง 1,000 สีแดง

    5500-7000 ขาวบริสุทธิ์

    สารจริงที่ดำที่สุด เช่น เขม่า ดูดซับรังสีตกกระทบได้มากถึง 99% (เช่น มีอัลเบโด้ 0.01) ในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ แต่พวกมันดูดซับรังสีอินฟราเรดได้ไม่ดีนัก สีดำเข้มของวัสดุบางชนิด (ถ่าน, กำมะหยี่สีดำ) และรูม่านตาของมนุษย์นั้นอธิบายได้ด้วยกลไกเดียวกัน ในบรรดาวัตถุต่างๆ ในระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์มีคุณสมบัติเป็นวัตถุสีดำสนิทในระดับสูงสุด ตามคำนิยาม ดวงอาทิตย์แทบไม่สะท้อนแสงเลย คำนี้บัญญัติขึ้นโดย Gustav Kirchhoff ในปี 1862

    ตามการจำแนกสเปกตรัม ดวงอาทิตย์จัดอยู่ในประเภท G2V (“ดาวแคระเหลือง”) อุณหภูมิพื้นผิวของดวงอาทิตย์สูงถึง 6,000 K ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงส่องแสงเกือบเป็นสีขาว แต่เนื่องจากการดูดกลืนสเปกตรัมบางส่วนโดยชั้นบรรยากาศของโลกใกล้กับพื้นผิวโลกของเรา แสงนี้จึงได้โทนสีเหลือง

    วัตถุสีดำสนิทดูดซับได้ 100% และในขณะเดียวกันก็ร้อนขึ้นและในทางกลับกัน! วัตถุที่ได้รับความร้อน - แผ่รังสี 100% ซึ่งหมายความว่ามีรูปแบบที่เข้มงวด (สูตรสำหรับการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิท) ระหว่างอุณหภูมิของดวงอาทิตย์ - และสเปกตรัม - เนื่องจากทั้งสเปกตรัมและอุณหภูมิถูกกำหนดไว้แล้ว - ใช่แล้ว ดวงอาทิตย์ไม่มีการเบี่ยงเบนไปจากพารามิเตอร์เหล่านี้!

    ในทางดาราศาสตร์มีแผนภาพเช่นนี้ - "สเปกตรัม - ความส่องสว่าง" ดังนั้นดวงอาทิตย์ของเราจึงอยู่ใน "ลำดับหลัก" ของดาวฤกษ์ซึ่งมีดาวฤกษ์อื่น ๆ ส่วนใหญ่อยู่นั่นคือดาวเกือบทั้งหมดเป็น "วัตถุสีดำสนิท" แปลกเหมือนกัน มันอาจดูเหมือน ข้อยกเว้นคือดาวแคระขาว ดาวยักษ์แดง โนวา ซูเปอร์โนวา

    นี่คือคนที่ไม่ได้เรียนฟิสิกส์ที่โรงเรียน

    วัตถุสีดำสนิทดูดซับรังสีทั้งหมดและปล่อยออกมามากกว่าวัตถุอื่นๆ ทั้งหมด (ยิ่งวัตถุดูดซับมากเท่าไรก็ยิ่งร้อนมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งร้อนมากขึ้นเท่าไรก็ยิ่งปล่อยออกมามากขึ้นเท่านั้น)

    ขอให้เรามีพื้นผิวสองแบบ - สีเทา (โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความดำเท่ากับ 0.5) และสีดำสนิท (โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความดำเท่ากับ 1)

    ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีคือค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ

    ทีนี้ ด้วยการกำกับฟลักซ์ของโฟตอนที่เท่ากัน เช่น 100 ลงบนพื้นผิวเหล่านี้

    พื้นผิวสีเทาจะดูดซับได้ 50 ชิ้น พื้นผิวสีดำจะดูดซับได้ทั้งหมด 100 ชิ้น

    พื้นผิวใดปล่อยแสงได้มากกว่า - โฟตอน 50 โฟตอนหรือ 100 “นั่ง”

    พลังค์เป็นคนแรกที่คำนวณรังสีวัตถุดำได้อย่างถูกต้อง

    การแผ่รังสีดวงอาทิตย์เป็นไปตามสูตรของพลังค์โดยประมาณ

    เรามาเริ่มศึกษาทฤษฎีกันดีกว่า

    การแผ่รังสีหมายถึงการปล่อยและการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิด ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น: รังสีเอกซ์ อัลตราไวโอเลต อินฟราเรด รังสีแสง (มองเห็นได้) และคลื่นวิทยุ

    รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งพลังงานของโฟตอนอยู่ในระดับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลตกับรังสีแกมมา ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นตั้งแต่ 10−2 ถึง 103 อังสตรอม 10 อังสตรอม = 1 นาโนเมตร (0.นาโนเมตร)

    รังสีอัลตราไวโอเลต (อัลตราไวโอเลต, UV, UV) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีช่วงระหว่างขอบเขตสีม่วงของรังสีที่มองเห็นและรังสีเอกซ์ (10 - 380 นาโนเมตร)

    รังสีอินฟราเรดคือการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งครอบครองพื้นที่สเปกตรัมระหว่างปลายสีแดงของแสงที่ตามองเห็น (ที่มีความยาวคลื่น แล = 0.74 ไมโครเมตร) และการแผ่รังสีไมโครเวฟ (แล

    ขณะนี้ช่วงรังสีอินฟราเรดทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามองค์ประกอบ:

    บริเวณความยาวคลื่นสั้น: แล = 0.74-2.5 µm;

    บริเวณคลื่นกลาง: แล = 2.5-50 µm;

    บริเวณความยาวคลื่นยาว: แล = 50-2000 µm;

    รังสีที่มองเห็นคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตามนุษย์รับรู้ได้ ความไวของสายตามนุษย์ต่อรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น (ความถี่) ของการแผ่รังสี โดยความไวสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ 555 นาโนเมตร (540 เทระเฮิรตซ์) ในส่วนสีเขียวของสเปกตรัม เนื่องจากความไวจะค่อยๆ ลดลงจนเหลือศูนย์เมื่อเคลื่อนออกจากจุดสูงสุด จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุขอบเขตที่แน่นอนของช่วงสเปกตรัมของรังสีที่มองเห็นได้ โดยทั่วไปแล้ว พื้นที่ 380-400 นาโนเมตร (750-790 THz) ถือเป็นขอบเขตคลื่นสั้น และ 760-780 นาโนเมตร (385-395 THz) เป็นขอบเขตคลื่นยาว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าแสงที่มองเห็นได้หรือเพียงแค่แสง (ในความหมายที่แคบของคำ)

    รังสีวิทยุ (คลื่นวิทยุ ความถี่วิทยุ) คือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 5 10−5-1,010 เมตร และความถี่ตามลำดับ ตั้งแต่ 6 1,012 เฮิรตซ์ และสูงถึงหลายเฮิรตซ์ คลื่นวิทยุใช้ในการส่งข้อมูลในเครือข่ายวิทยุ

    การแผ่รังสีความร้อนเป็นกระบวนการแพร่กระจายในอวกาศของพลังงานภายในของวัตถุที่แผ่รังสีโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สาเหตุของคลื่นเหล่านี้คืออนุภาคของวัสดุที่ประกอบเป็นสาร การแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้สื่อวัสดุ ในสุญญากาศพวกมันแพร่กระจายด้วยความเร็วแสงและมีลักษณะเป็นความยาวคลื่น γ หรือความถี่การสั่น ν ที่อุณหภูมิสูงถึง 1,500 °C ส่วนหลักของพลังงานจะสอดคล้องกับรังสีอินฟราเรดและการแผ่รังสีแสงบางส่วน (แล = 0.7-50 µm)

    ควรสังเกตว่าพลังงานรังสีไม่ได้ถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง แต่อยู่ในรูปแบบของบางส่วน - ควอนตัม พาหะของพลังงานส่วนเหล่านี้เป็นอนุภาคมูลฐานของการแผ่รังสี - โฟตอน ซึ่งมีพลังงาน ปริมาณการเคลื่อนที่ และมวลแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อพลังงานรังสีกระทบกับวัตถุอื่น รังสีนั้นจะถูกดูดซับบางส่วน สะท้อนบางส่วน และทะลุผ่านร่างกายบางส่วน กระบวนการแปลงพลังงานรังสีเป็นพลังงานภายในของร่างกายดูดซับเรียกว่าการดูดซับ ของแข็งและของเหลวส่วนใหญ่ปล่อยพลังงานทุกความยาวคลื่นในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง ∞ กล่าวคือ พวกมันมีสเปกตรัมการปล่อยก๊าซอย่างต่อเนื่อง ก๊าซปล่อยพลังงานในช่วงความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น (สเปกตรัมการปล่อยแบบเลือกสรร) ของแข็งปล่อยและดูดซับพลังงานผ่านพื้นผิว และก๊าซผ่านปริมาตร

    พลังงานที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลาในช่วงความยาวคลื่นแคบ (ตั้งแต่ แลมถึง แล+ดเล) เรียกว่า ฟลักซ์ของรังสีเอกรงค์เดียว Qแล ฟลักซ์การแผ่รังสีที่สอดคล้องกับสเปกตรัมทั้งหมดในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง ∞ เรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีที่เป็นอินทิกรัลหรือทั้งหมด Q(W) ฟลักซ์การแผ่รังสีอินทิกรัลที่ปล่อยออกมาจากหน่วยพื้นผิวของวัตถุในทุกทิศทางของปริภูมิครึ่งทรงกลมเรียกว่าความหนาแน่นของการแผ่รังสีอินทิกรัล (W/m2)

    เพื่อให้เข้าใจสูตรนี้ ให้พิจารณารูปภาพ

    ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ฉันพรรณนาถึงร่างกายสองเวอร์ชัน สูตรนี้ใช้ได้เฉพาะกับรูปทรงสี่เหลี่ยมเท่านั้น เนื่องจากบริเวณที่แผ่รังสีจะต้องเรียบ โดยมีเงื่อนไขว่ามีเพียงพื้นผิวของร่างกายที่เปล่งออกมาเท่านั้น อนุภาคภายในไม่ปล่อยออกมา

    Q คือพลังงาน (W) ที่ปล่อยออกมาจากรังสีจากพื้นที่ทั้งหมด

    เมื่อทราบความหนาแน่นของรังสีของวัสดุแล้ว คุณสามารถคำนวณปริมาณพลังงานที่ใช้ไปกับรังสีได้:

    จำเป็นต้องเข้าใจว่ารังสีที่เล็ดลอดออกมาจากเครื่องบินมีความเข้มของรังสีที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับปกติของเครื่องบิน

    กฎของแลมเบิร์ต พลังงานรังสีที่ปล่อยออกมาจากร่างกายจะกระจายไปในอวกาศไปในทิศทางที่ต่างกันโดยมีความเข้มต่างกัน กฎที่กำหนดการพึ่งพาความเข้มของรังสีในทิศทางเรียกว่ากฎของแลมเบิร์ต

    กฎของแลมเบิร์ตระบุว่าปริมาณพลังงานรังสีที่ปล่อยออกมาจากองค์ประกอบพื้นผิวในทิศทางขององค์ประกอบอื่นจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาตามเส้นปกติและขนาดของมุมเชิงพื้นที่ที่เกิดจากทิศทางของรังสีด้วย ปกติ

    ความเข้มของรังสีแต่ละเส้นสามารถหาได้โดยใช้ฟังก์ชันตรีโกณมิติ:

    นั่นคือมันเป็นค่าสัมประสิทธิ์มุมชนิดหนึ่งและปฏิบัติตามตรีโกณมิติของมุมอย่างเคร่งครัด ค่าสัมประสิทธิ์ใช้ได้กับวัตถุสีดำเท่านั้น เนื่องจากอนุภาคใกล้เคียงจะดูดซับรังสีด้านข้าง สำหรับตัวสีเทาจำเป็นต้องคำนึงถึงจำนวนรังสีที่ผ่านอนุภาคด้วย ต้องคำนึงถึงการสะท้อนของรังสีด้วย

    ด้วยเหตุนี้ พลังงานรังสีจำนวนมากที่สุดจึงถูกปล่อยออกมาในทิศทางที่ตั้งฉากกับพื้นผิวรังสี กฎของแลมเบิร์ตใช้ได้กับวัตถุที่มีสีดำสนิทและวัตถุที่มีการแผ่รังสีแบบกระจายที่อุณหภูมิ °C กฎของแลมเบิร์ตใช้ไม่ได้กับพื้นผิวที่ขัดเงา สำหรับพวกเขา การปล่อยรังสีที่มุมจะมากกว่าในทิศทางปกติกับพื้นผิว

    เล็กน้อยเกี่ยวกับคำจำกัดความ คำจำกัดความจะมีประโยชน์ในการแสดงออกอย่างถูกต้อง

    โปรดทราบว่าของแข็งและของเหลวส่วนใหญ่มีสเปกตรัมรังสีต่อเนื่อง (ต่อเนื่อง) ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีความสามารถในการเปล่งรังสีทุกความยาวคลื่น

    ฟลักซ์การแผ่รังสี (หรือฟลักซ์การแผ่รังสี) คืออัตราส่วนของพลังงานการแผ่รังสีต่อเวลาการแผ่รังสี W:

    โดยที่ Q คือพลังงานรังสี J; เสื้อ - เวลาส

    ถ้าฟลักซ์การแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวใดๆ ในทุกทิศทาง (เช่น ภายในซีกโลกที่มีรัศมีตามอำเภอใจ) เกิดขึ้นในช่วงความยาวคลื่นแคบตั้งแต่ แลมถึง แลม+Δแล จะเรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีแบบเอกรงค์เดียว

    การแผ่รังสีทั้งหมดจากพื้นผิวของร่างกายตลอดความยาวคลื่นทั้งหมดของสเปกตรัมเรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีอินทิกรัลหรือทั้งหมดФ

    ฟลักซ์อินทิกรัลที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวหน่วยเรียกว่าความหนาแน่นฟลักซ์ของพื้นผิวของการแผ่รังสีหรือการแผ่รังสีอินทิกรัล W/m2

    สูตรนี้สามารถใช้กับรังสีเอกรงค์เดียวได้ หากการแผ่รังสีความร้อนแบบเอกรงค์ตกลงบนพื้นผิวของร่างกาย ในกรณีทั่วไป ส่วนที่เท่ากับ B lam ของการแผ่รังสีนี้จะถูกร่างกายดูดซับ นั่นคือ จะถูกแปลงเป็นพลังงานอีกรูปแบบหนึ่งอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์กับสสาร ส่วน F แลมจะถูกสะท้อนออกมา และส่วน D แลม จะผ่านเข้าไปในร่างกาย ถ้าเราสมมุติว่ารังสีที่ตกกระทบในร่างกายเท่ากับความสามัคคีแล้ว

    โดยที่ B แลมบ์, F แลมบ์, D แลม คือสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงและการสะท้อนตามลำดับ

    และการถ่ายทอดทางร่างกาย

    เมื่ออยู่ในสเปกตรัมค่าของ B, F, D ยังคงคงที่เช่น ไม่ต้องพึ่งความยาวคลื่น ไม่ต้องมีดัชนี ในกรณีนี้

    ถ้า B = 1 (F = D = 0) วัตถุที่ดูดซับรังสีที่ตกกระทบทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ โดยไม่คำนึงถึงความยาวคลื่น ทิศทางของการเกิด และสถานะโพลาไรเซชันของรังสี เรียกว่าวัตถุสีดำหรือตัวปล่อยที่สมบูรณ์

    ถ้า F=1 (B=D=0) รังสีที่ตกกระทบในร่างกายจะสะท้อนออกมาทั้งหมด ในกรณีที่พื้นผิวลำตัวขรุขระ รังสีจะสะท้อนกระจัดกระจาย (การสะท้อนแบบกระจาย) และลำตัวเรียกว่าสีขาว และเมื่อพื้นผิวลำตัวเรียบและการสะท้อนเป็นไปตามกฎของทัศนศาสตร์เรขาคณิต จากนั้น ร่างกาย (พื้นผิว) เรียกว่ากระจก ในกรณีที่ D = 1 (B = F = 0) ร่างกายสามารถซึมผ่านรังสีความร้อนได้ (ไดอะเทอร์มิก)

    ของแข็งและของเหลวแทบจะทึบแสงต่อรังสีความร้อน (D = 0) เช่น ไม่มีความร้อน สำหรับร่างกายดังกล่าว

    โดยธรรมชาติแล้วไม่มีวัตถุสีดำเลย รวมถึงวัตถุโปร่งใสหรือสีขาวด้วย เนื้อหาดังกล่าวจะต้องถือเป็นนามธรรมทางวิทยาศาสตร์ แต่ถึงกระนั้น วัตถุจริงบางชิ้นก็สามารถมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับวัตถุในอุดมคติเช่นนั้นได้

    ควรสังเกตว่าวัตถุบางชนิดมีคุณสมบัติบางอย่างสัมพันธ์กับรังสีที่มีความยาวคลื่นหนึ่ง และคุณสมบัติที่แตกต่างกันสัมพันธ์กับรังสีที่มีความยาวต่างกัน ตัวอย่างเช่น ร่างกายอาจโปร่งใสต่อรังสีอินฟราเรด และทึบแสงต่อรังสีที่มองเห็นได้ (แสง) พื้นผิวของร่างกายสามารถเรียบเมื่อเทียบกับรังสีที่มีความยาวคลื่นหนึ่ง และหยาบสำหรับรังสีที่มีความยาวคลื่นอื่น

    ก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อยู่ภายใต้ความดันต่ำ ต่างจากของแข็งและของเหลว โดยจะปล่อยสเปกตรัมแบบเส้นตรง ดังนั้นก๊าซจึงดูดซับและปล่อยรังสีที่มีความยาวคลื่นเพียงช่วงหนึ่ง แต่ไม่สามารถเปล่งหรือดูดซับรังสีอื่นได้ ในกรณีนี้ พวกเขาพูดถึงการดูดซึมและการปล่อยแบบเลือกสรร

    ในทฤษฎีของการแผ่รังสีความร้อน มีบทบาทสำคัญในปริมาณที่เรียกว่าความหนาแน่นฟลักซ์สเปกตรัมของการแผ่รังสี หรือการแผ่รังสีสเปกตรัม ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาในช่วงความยาวคลื่นที่น้อยที่สุดจาก แลมถึง แลม+เดลเล ถึงขนาดของช่วงความยาวคลื่นนี้ Δแล, W/ m 2,

    โดยที่ E คือความหนาแน่นพื้นผิวของฟลักซ์การแผ่รังสี W/m2

    เหตุใดจึงไม่มีคู่มือวัสดุดังกล่าว เพราะการสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อนมีน้อยมาก และฉันคิดว่าไม่น่าจะเกิน 10% ในสภาพความเป็นอยู่ของเรา จึงไม่นำมาคำนวณการสูญเสียความร้อน เมื่อเราบินไปในอวกาศบ่อยครั้งการคำนวณทั้งหมดก็จะปรากฏขึ้น หรือมากกว่านั้น นักบินอวกาศของเราได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุต่างๆ แต่ยังไม่มีให้ใช้อย่างเสรี

    กฎการดูดกลืนพลังงานรังสี

    หากฟลักซ์การแผ่รังสีตกบนวัตถุที่มีความหนา l (ดูรูป) ในกรณีทั่วไป ฟลักซ์จะลดลงเมื่อไหลผ่านร่างกาย สันนิษฐานว่าการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของฟลักซ์การแผ่รังสีตามเส้นทาง Δl จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับเส้นทางของฟลักซ์:

    ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน b เรียกว่าดัชนีการดูดซึม ซึ่งโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของร่างกายและความยาวคลื่น

    เราได้อินทิเกรตในช่วงตั้งแต่ l ถึง 0 และค่าคงที่ b

    ให้เราสร้างความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัมของร่างกาย B แลมบ์ และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัมของสาร b แลมบ์

    จากคำจำกัดความของสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงสเปกตรัม B γ ที่เรามี

    หลังจากแทนค่าลงในสมการนี้ เราจะได้ความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัม B แลมกับดัชนีการดูดกลืนสเปกตรัม B แลม

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง B γ เท่ากับศูนย์ที่ l 1 = 0 และ b แลม = 0 สำหรับค่า b จำนวนมาก ค่า l ที่น้อยมากก็เพียงพอแล้ว แต่ก็ยังไม่เท่ากับศูนย์ ดังนั้นค่าของ B แลมบ์ ใกล้เคียงกับความสามัคคีตามที่ต้องการ ในกรณีนี้ เราสามารถพูดได้ว่าการดูดซึมเกิดขึ้นในชั้นผิวบางๆ ของสาร เฉพาะในความเข้าใจนี้เท่านั้นที่สามารถพูดถึงการดูดซับพื้นผิวได้ สำหรับของแข็งส่วนใหญ่ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง b λ มีค่าสูง “การดูดกลืนแสงที่พื้นผิว” จึงเกิดขึ้นในความหมายที่ระบุ ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงจึงได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสถานะของพื้นผิว

    วัตถุแม้ว่าจะมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงต่ำ เช่น ก๊าซ ก็สามารถมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับสูงได้หากมีความหนาเพียงพอ เช่น ถูกทำให้ทึบแสงต่อรังสีที่มีความยาวคลื่นที่กำหนด

    ถ้า b แลมบ์ =0 สำหรับช่วง Δแล และสำหรับความยาวคลื่นอื่นๆ b แลมไม่เท่ากับศูนย์ ร่างกายจะดูดซับรังสีที่ตกกระทบของความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น ในกรณีนี้ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เราพูดถึงค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงแบบเลือกสรร

    ให้เราเน้นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของสาร b แลม และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง B lam ของร่างกาย ประการแรกแสดงคุณสมบัติทางกายภาพของสารโดยสัมพันธ์กับรังสีที่มีความยาวคลื่นที่แน่นอน ค่าของ B แลมไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของสารที่ร่างกายประกอบด้วยเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับรูปร่าง ขนาด และสภาพของพื้นผิวของร่างกายด้วย

    กฎการแผ่รังสีของพลังงานรังสี

    ตามทฤษฎีของมักซ์พลังค์ ตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า ได้กำหนดกฎ (เรียกว่ากฎของพลังค์) ขึ้น ซึ่งแสดงถึงการพึ่งพาการแผ่รังสีสเปกตรัมของวัตถุสีดำ E 0γ บนความยาวคลื่น γ และอุณหภูมิ T

    โดยที่ E 0γ (แลมบ์,T) คือความเปล่งรังสีของวัตถุสีดำ, W/m 2 ; T - อุณหภูมิอุณหพลศาสตร์, K; C 1 และ C 2 - ค่าคงที่; C 1 =2πhc 2 =(3.74150±0.0003) 10-16 วัตต์ m2; ค 2 =เอชซี/เค=(1.438790±0.00019) 10 -2; m K (ในที่นี้ h=(6.626176±0.000036) J s คือค่าคงที่ของพลังค์ c=(±1.2) m/s คือความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในพื้นที่ว่าง: k คือค่าคงที่ของ Boltzmann)

    จากกฎของพลังค์เป็นไปตามว่าการเปล่งสเปกตรัมสามารถเป็นศูนย์ได้ที่อุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์เท่ากับศูนย์ (T=0) หรือที่ความยาวคลื่น γ = 0 และ แล→∞ (ที่ T≠0)

    ด้วยเหตุนี้ วัตถุสีดำจึงเปล่งแสงที่อุณหภูมิใดก็ตามที่สูงกว่า 0 K (T > 0) ของความยาวคลื่นทั้งหมด กล่าวคือ มีสเปกตรัมการปล่อยแสงต่อเนื่อง (ต่อเนื่อง)

    จากสูตรข้างต้น เราสามารถหาค่าการเปล่งรังสีของวัตถุสีดำได้จากการคำนวณ:

    เราได้รับการรวมภายในช่วงของการเปลี่ยนแปลงใน แล จาก 0 ถึง ∞

    จากการขยายอินติแกรนด์ออกเป็นอนุกรมและอินทิเกรตเข้าด้วยกัน เราได้นิพจน์ที่คำนวณได้สำหรับการเปล่งรังสีของวัตถุสีดำ ที่เรียกว่า กฎสเตฟาน-โบลต์ซมันน์:

    โดยที่ E 0 คือความเปล่งรังสีของวัตถุสีดำ W/m 2 ;

    σ - ค่าคงที่ของ Stefan Boltzmann, W/(m 2 K 4);

    σ = (5.67032 ± 0.00071) 10 -8 ;

    T - อุณหภูมิอุณหพลศาสตร์, K.

    สูตรมักเขียนในรูปแบบที่สะดวกกว่าสำหรับการคำนวณ:

    โดยที่ E 0 คือการแผ่รังสีของวัตถุสีดำ C 0 = 5.67 วัตต์/(ม. 2 K 4)

    กฎของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์มีการกำหนดไว้ดังนี้ การเปล่งรังสีของวัตถุสีดำจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์ของวัตถุนั้นต่อกำลังที่สี่

    การกระจายสเปกตรัมของรังสีวัตถุดำที่อุณหภูมิต่างๆ

    แล - ความยาวคลื่นตั้งแต่ 0 ถึง 10 µm (นาโนเมตร)

    E 0γ - ควรเข้าใจดังนี้: ราวกับว่ามีพลังงานจำนวนหนึ่ง (W) ในปริมาตร (m 3) ของวัตถุสีดำ นี่ไม่ได้หมายความว่ามันจะปล่อยพลังงานดังกล่าวออกมาจากอนุภาคภายนอกเท่านั้น พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าเรารวบรวมอนุภาคทั้งหมดของวัตถุสีดำในปริมาตรและวัดการแผ่รังสีของแต่ละอนุภาคในทุกทิศทางแล้วบวกพวกมันทั้งหมดเข้าด้วยกัน เราก็จะได้พลังงานทั้งหมดในปริมาตรซึ่งระบุไว้บนกราฟ

    ดังที่เห็นได้จากตำแหน่งของไอโซเทอร์ม แต่ละไอโซเทอร์มจะมีค่าสูงสุด และยิ่งอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์สูง ค่าของ E0แล็บที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดก็จะยิ่งมากขึ้น และจุดสูงสุดเองก็จะเคลื่อนไปยังบริเวณที่มีคลื่นสั้นกว่า การเปลี่ยนแปลงของการปล่อยคลื่นสเปกตรัมสูงสุด E0γmax ไปยังบริเวณคลื่นที่สั้นกว่าเรียกว่า

    กฎการกระจัดของเวียนนา ตามนั้น

    T แลมสูงสุด = 2.88 10 -3 m K = const และ แลมสูงสุด = 2.88 10 -3 / T,

    โดยที่ แลมสูงสุด คือความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดของการแผ่รังสีสเปกตรัม E 0แลมสูงสุด

    ตัวอย่างเช่น ที่ T = 6,000 K (อุณหภูมิโดยประมาณของพื้นผิวดวงอาทิตย์) ค่า E 0 สูงสุดจะอยู่ในบริเวณที่มีการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ โดยมีการแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์ประมาณ 50% ตกไป

    พื้นที่เบื้องต้นใต้ไอโซเทอร์มซึ่งแรเงาบนกราฟ มีค่าเท่ากับ E 0γ Δλ เป็นที่ชัดเจนว่าผลรวมของพื้นที่เหล่านี้คือ อินทิกรัลแสดงถึงการเปล่งรังสีของวัตถุดำ E 0 ดังนั้น พื้นที่ระหว่างไอโซเทอร์มและแกน x จึงแสดงการแผ่รังสีของวัตถุสีดำในระดับปกติของแผนภาพ ที่อุณหภูมิอุณหพลศาสตร์ต่ำ ไอโซเทอร์มจะผ่านไปใกล้กับแกนแอบซิสซา และพื้นที่ที่ระบุจะมีขนาดเล็กมากจนสามารถถือว่าเท่ากับศูนย์ได้ในทางปฏิบัติ

    แนวคิดที่เรียกว่าวัตถุสีเทาและการแผ่รังสีสีเทามีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยี สีเทาเป็นตัวปล่อยความร้อนแบบไม่เลือกสรรซึ่งสามารถปล่อยสเปกตรัมต่อเนื่องได้ โดยมีค่าการแผ่รังสีสเปกตรัม E lam สำหรับคลื่นทุกความยาวและทุกอุณหภูมิ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นเศษส่วนคงที่ของค่าการแผ่รังสีสเปกตรัมของวัตถุสีดำ E 0γ กล่าวคือ

    ค่าคงที่ ε เรียกว่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีของตัวปล่อยความร้อน สำหรับวัตถุสีเทา ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสี ε E - Emissivity, W;

    B - ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึม;

    F - สัมประสิทธิ์การสะท้อน;

    D - การส่งผ่าน;

    T - อุณหภูมิเค

    เราสามารถสรุปได้ว่ารังสีทั้งหมดที่ส่งมาจากวัตถุหนึ่งจะตกไปยังอีกวัตถุหนึ่งโดยสิ้นเชิง สมมติว่าค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านของวัตถุเหล่านี้คือ D 1 = D 2 = 0 และมีตัวกลางที่โปร่งใสด้วยความร้อน (ไดอะเทอร์มิก) ระหว่างพื้นผิวของระนาบทั้งสอง ให้เราแสดงด้วย E 1 , B 1 , F 1 , T 1 และ E 2 , B 2 , F 2 , T 2 ค่าการเปล่งรังสี การดูดซับ การสะท้อน และอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุตัวแรกและตัวที่สอง ตามลำดับ

    ฟลักซ์ของพลังงานรังสีจากพื้นผิว 1 ถึงพื้นผิว 2 เท่ากับผลคูณของการแผ่รังสีของพื้นผิว 1 และพื้นที่ A นั่นคือ E 1 A ซึ่งส่วนหนึ่งของ E 1 B 2 A ถูกดูดซับโดยพื้นผิว 2 และส่วนหนึ่งของ E 1 F 2 A สะท้อนกลับไปยังพื้นผิว 1 จากฟลักซ์ที่สะท้อนนี้ E 1 F 2 A พื้นผิว 1 ดูดซับ E 1 F 2 B 1 A และสะท้อน E 1 F 1 F 2 A. จากการไหลของพลังงานที่สะท้อน E 1 F 1 F 2 A พื้นผิว 2 จะดูดซับ E 1 F 1 F 2 B 2 A อีกครั้งและสะท้อน E 1 F 1 F 2 A ฯลฯ

    ในทำนองเดียวกัน พลังงานรังสีถูกถ่ายโอนโดยการไหล E 2 จากพื้นผิว 2 ไปยังพื้นผิว 1 ผลก็คือ ฟลักซ์ของพลังงานรังสีที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว 2 (หรือปล่อยออกมาจากพื้นผิว 1)

    ฟลักซ์ของพลังงานรังสีที่ถูกดูดซับโดยพื้นผิว 1 (หรือปล่อยออกมาจากพื้นผิว 2)

    ในผลลัพธ์สุดท้าย ฟลักซ์ของพลังงานรังสีที่ถ่ายโอนจากพื้นผิว 1 ไปยังพื้นผิว 2 จะเท่ากับความแตกต่างระหว่างฟลักซ์การแผ่รังสี Ф 1→2 และ Ф 2→1 เช่น

    นิพจน์ผลลัพธ์ใช้ได้กับทุกอุณหภูมิ T 1 และ T 2 และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ T 1 = T 2 ในกรณีหลัง ระบบที่พิจารณาอยู่ในสมดุลความร้อนแบบไดนามิก และตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ จำเป็นต้องใส่ Ф 1→2 = Ф 2→1 ซึ่งตามมาด้วย

    ผลลัพธ์ที่เท่าเทียมกันเรียกว่ากฎของเคอร์ชอฟฟ์: อัตราส่วนของการปล่อยรังสีของร่างกายต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของวัตถุสีเทาทั้งหมดที่อุณหภูมิเดียวกันจะเท่ากันและเท่ากับการปล่อยก๊าซของวัตถุสีดำที่อุณหภูมิเดียวกัน

    หากวัตถุมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงต่ำ เช่น โลหะขัดเงาอย่างดี วัตถุนี้ก็จะมีการปล่อยรังสีต่ำเช่นกัน บนพื้นฐานนี้ เพื่อลดการสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก พื้นผิวที่ปล่อยความร้อนจึงถูกหุ้มด้วยแผ่นโลหะขัดเงาเพื่อเป็นฉนวนกันความร้อน

    เมื่อได้กฎของเคอร์ชอฟฟ์ จะพิจารณารังสีสีเทา ข้อสรุปจะยังคงใช้ได้แม้ว่าการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุทั้งสองจะพิจารณาเฉพาะในบางส่วนของสเปกตรัม แต่ถึงกระนั้นก็มีลักษณะเหมือนกันนั่นคือ วัตถุทั้งสองปล่อยรังสีที่มีความยาวคลื่นอยู่ในขอบเขตสเปกตรัมเดียวกัน ในกรณีที่จำกัด เรามาถึงกรณีของรังสีเอกรงค์เดียว แล้ว

    เหล่านั้น. สำหรับการแผ่รังสีเอกรงค์เดียว กฎของเคอร์ชอฟฟ์ควรมีการกำหนดไว้ดังนี้ อัตราส่วนของการปล่อยสเปกตรัมของวัตถุใดๆ ที่ความยาวคลื่นหนึ่งต่อสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นเท่ากันจะเท่ากันสำหรับวัตถุทั้งหมดที่อุณหภูมิเดียวกัน และเท่ากับสเปกตรัม การแผ่รังสีของวัตถุสีดำที่คลื่นความยาวเท่ากันและอุณหภูมิเท่ากัน

    เราสรุปได้ว่าสำหรับตัวสีเทา B = ε นั่นคือ แนวคิดของ "ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ" B และ "ค่าสัมประสิทธิ์ความมืด" ε สำหรับตัวสีเทาที่ตรงกัน ตามคำนิยาม ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิหรือความยาวคลื่น ดังนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของวัตถุสีเทาจึงไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นหรืออุณหภูมิด้วย

    การแผ่รังสีจากก๊าซแตกต่างอย่างมากจากการแผ่รังสีจากของแข็ง การดูดซับและการปล่อยก๊าซ - แบบคัดเลือก (แบบเลือก) ก๊าซดูดซับและปล่อยพลังงานการแผ่รังสีเฉพาะในช่วงเวลาที่ค่อนข้างแคบเท่านั้น Δแล ความยาวคลื่น - หรือที่เรียกว่าแถบ ในสเปกตรัมที่เหลือ ก๊าซจะไม่ปล่อยหรือดูดซับพลังงานการแผ่รังสี

    ก๊าซไดอะตอมมิกมีความสามารถเพียงเล็กน้อยในการดูดซับพลังงานรังสี ดังนั้นจึงมีความสามารถในการปล่อยออกมาต่ำ ดังนั้นก๊าซเหล่านี้จึงมักถูกพิจารณาว่าเป็นไดอะเทอร์มิก ก๊าซโพลีอะตอมมิกซึ่งรวมถึงก๊าซไตรอะตอมมิกต่างจากก๊าซไดอะตอมมิก มีความสามารถที่สำคัญในการเปล่งและดูดซับพลังงานรังสี ก๊าซไตรอะตอมในสาขาการคำนวณทางความร้อนนั้น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) และไอน้ำ (H 2 O) ซึ่งแต่ละก๊าซมีแถบการปล่อยก๊าซสามแถบเป็นที่สนใจในทางปฏิบัติมากที่สุด

    ดัชนีการดูดซึมของก๊าซต่างจากของแข็ง (แน่นอน ในบริเวณแถบการดูดซึม) มีขนาดเล็ก ดังนั้นสำหรับวัตถุที่เป็นก๊าซจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดถึงการดูดซับ "พื้นผิว" อีกต่อไปเนื่องจากการดูดซับพลังงานรังสีเกิดขึ้นในก๊าซในปริมาณที่จำกัด ในแง่นี้ การดูดซับและการปล่อยก๊าซเรียกว่าปริมาตร นอกจากนี้ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ b แลมของก๊าซยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

    ตามกฎการดูดกลืนแสง ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัมของร่างกายสามารถกำหนดได้โดย:

    สำหรับตัวก๊าซการพึ่งพาอาศัยกันนี้ค่อนข้างซับซ้อนเนื่องจากความดันของมันส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับก๊าซ อย่างหลังนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการดูดกลืน (รังสี) มีความเข้มข้นมากขึ้น จำนวนโมเลกุลที่พบกับลำแสงบนเส้นทางก็จะยิ่งมากขึ้น และจำนวนปริมาตรของโมเลกุล (อัตราส่วนของจำนวนโมเลกุลต่อปริมาตร) จะเป็นสัดส่วนโดยตรง ถึงความดัน (ที่ t = const)

    ในการคำนวณทางเทคนิคของการแผ่รังสีของก๊าซ ก๊าซดูดซับ (CO 2 และ H 2 O) มักจะรวมเป็นส่วนประกอบในส่วนผสมของก๊าซ หากความดันของส่วนผสมคือ p และความดันบางส่วนของก๊าซดูดซับ (หรือเปล่งออกมา) คือ p i ดังนั้นแทนที่จะเป็น l จำเป็นต้องแทนที่ค่า p i 1 ค่า p i 1 ซึ่งเป็นผลคูณของก๊าซ ความดันและความหนาเรียกว่าความหนาประสิทธิผลของชั้น ดังนั้นสำหรับก๊าซจะมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัม

    ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนสเปกตรัมของก๊าซ (ในอวกาศ) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของก๊าซ รูปร่างของอวกาศ ขนาด และอุณหภูมิของก๊าซ จากนั้นตามกฎของเคียร์ชอฟฟ์ ค่าการแผ่รังสีสเปกตรัม

    การแผ่รังสีภายในแถบสเปกตรัมเดียว

    สูตรนี้ใช้เพื่อกำหนดการปล่อยก๊าซสู่พื้นที่ว่าง (ความว่างเปล่า) (พื้นที่ว่างถือได้ว่าเป็นพื้นที่สีดำที่ 0 K) แต่พื้นที่ก๊าซมักถูกจำกัดด้วยพื้นผิวของวัตถุที่เป็นของแข็ง ซึ่งโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิ T st ≠ T g และสัมประสิทธิ์การแผ่รังสี ε st

    เราก็ขอแนะนำเช่นกัน

    กำลังโหลด...กำลังโหลด...