Χαρακτηριστικά της θερμικής ακτινοβολίας. Ακτινοβολία από θερμαινόμενο σώμα Ακτινοβολία από θερμαινόμενα σώματα

Νόμοι της θερμικής ακτινοβολίας. Λαμπερή ζεστασιά.

Αυτό μπορεί να είναι είδηση για κάποιους, αλλά η μεταφορά της θερμοκρασίας δεν συμβαίνει μόνο με τη θερμική αγωγιμότητα μέσω της αφής ενός σώματος σε άλλο. Κάθε σώμα (Στερεό, υγρό και αέριο) εκπέμπει θερμικές ακτίνες συγκεκριμένου κύματος. Αυτές οι ακτίνες, αφήνοντας ένα σώμα, απορροφώνται από ένα άλλο σώμα και προσλαμβάνουν θερμότητα. Και θα προσπαθήσω να σας εξηγήσω πώς συμβαίνει αυτό, και πόση θερμότητα χάνουμε με αυτήν την ακτινοβολία στο σπίτι. (Πιστεύω ότι πολλοί θα ενδιαφέρονται να δουν αυτούς τους αριθμούς). Στο τέλος του άρθρου θα λύσουμε ένα πρόβλημα από ένα πραγματικό παράδειγμα.

Το άρθρο θα περιέχει τύπους τριών ορόφων και ολοκληρωμένες εκφράσεις για μαθηματικούς, αλλά μην τις φοβάστε, δεν χρειάζεται καν να εμβαθύνετε σε αυτούς τους τύπους. Στο πρόβλημα, θα σας δώσω τύπους που μπορούν να λυθούν με μια κίνηση, και δεν χρειάζεται καν να γνωρίζετε ανώτερα μαθηματικά, αρκεί να γνωρίζετε στοιχειώδη αριθμητική.

Έχω πειστεί για αυτό πολλές φορές ότι ενώ καθόμουν δίπλα σε μια φωτιά (συνήθως μεγάλη) το πρόσωπό μου κάηκε από αυτές τις ακτίνες. Και αν κάλυψα τη φωτιά με τις παλάμες μου και τα χέρια μου ήταν απλωμένα, αποδείχτηκε ότι το πρόσωπό μου έπαψε να καίει. Δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς ότι αυτές οι ακτίνες είναι ευθείες σαν το φως. Δεν είναι ο αέρας που κυκλοφορεί γύρω από τη φωτιά, ούτε καν ο αέρας, που με καίει, αλλά οι άμεσες, αόρατες ακτίνες θερμότητας που προέρχονται από τη φωτιά.

Στο διάστημα, συνήθως υπάρχει κενό μεταξύ των πλανητών και επομένως η μεταφορά των θερμοκρασιών πραγματοποιείται αποκλειστικά από θερμικές ακτίνες (Όλες οι ακτίνες είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα).

Η θερμική ακτινοβολία έχει την ίδια φύση με το φως και τις ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες (κύματα). Απλώς, αυτά τα κύματα (ακτίνες) έχουν διαφορετικά μήκη κύματος.

Για παράδειγμα, τα μήκη κύματος στην περιοχή από 0,76 - 50 μικρά ονομάζονται υπέρυθρα. Όλα τα σώματα σε θερμοκρασία δωματίου + 20 °C εκπέμπουν κυρίως υπέρυθρα κύματα με μήκη κύματος κοντά στα 10 μικρά.

Οποιοδήποτε σώμα, εκτός εάν η θερμοκρασία του είναι διαφορετική από το απόλυτο μηδέν (-273,15 ° C), είναι ικανό να στείλει ακτινοβολία στον περιβάλλοντα χώρο. Επομένως, οποιοδήποτε σώμα εκπέμπει ακτίνες στα σώματα που το περιβάλλουν και, με τη σειρά του, επηρεάζεται από την ακτινοβολία αυτών των σωμάτων.

Οποιοδήποτε έπιπλο στο σπίτι (καρέκλα, τραπέζι, τοίχοι ακόμα και καναπές) εκπέμπει ακτίνες θερμότητας.

Η θερμική ακτινοβολία μπορεί να απορροφηθεί ή να περάσει μέσα από το σώμα και μπορεί επίσης απλώς να ανακλαστεί από το σώμα. Η ανάκλαση των ακτίνων θερμότητας είναι παρόμοια με αυτή μιας ακτίνας φωτός που ανακλάται από έναν καθρέφτη. Η απορρόφηση της θερμικής ακτινοβολίας είναι παρόμοια με το πώς μια μαύρη οροφή γίνεται πολύ ζεστή από τις ακτίνες του ήλιου. Και η διείσδυση ή η διέλευση των ακτίνων είναι παρόμοια με το πώς περνούν οι ακτίνες μέσα από το γυαλί ή τον αέρα. Ο πιο κοινός τύπος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στη φύση είναι η θερμική ακτινοβολία.

Πολύ κοντά στις ιδιότητές του σε ένα μαύρο σώμα είναι η λεγόμενη υπολειμματική ακτινοβολία, ή κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων - ακτινοβολία που γεμίζει το Σύμπαν με θερμοκρασία περίπου 3 Κ.

Γενικά, στην επιστήμη της θερμικής μηχανικής, προκειμένου να εξηγηθούν οι διαδικασίες της θερμικής ακτινοβολίας, είναι βολικό να χρησιμοποιηθεί η έννοια του μαύρου σώματος για να εξηγηθούν ποιοτικά οι διαδικασίες της θερμικής ακτινοβολίας. Μόνο ένα μαύρο σώμα μπορεί να κάνει τους υπολογισμούς ευκολότερους κατά κάποιο τρόπο.

Όπως περιγράφεται παραπάνω, κάθε σώμα είναι ικανό:

Μαύρο σώμα- αυτό είναι ένα σώμα που απορροφά πλήρως τη θερμική ενέργεια, δηλαδή δεν αντανακλά τις ακτίνες και η θερμική ακτινοβολία δεν περνά μέσα από αυτό. Αλλά μην ξεχνάτε ότι ένα μαύρο σώμα εκπέμπει θερμική ενέργεια.

Γι' αυτό είναι τόσο εύκολο να εφαρμοστούν υπολογισμοί σε αυτό το σώμα.

Ποιες δυσκολίες προκύπτουν στους υπολογισμούς εάν το σώμα δεν είναι μαύρο σώμα;

Ένα σώμα που δεν είναι μαύρο σώμα έχει τους ακόλουθους παράγοντες:

Αυτοί οι δύο παράγοντες περιπλέκουν τόσο πολύ τον υπολογισμό που «μητέρα, μην ανησυχείς». Είναι πολύ δύσκολο να το σκεφτείς. Αλλά οι επιστήμονες δεν έχουν πραγματικά εξηγήσει πώς να υπολογίσουν το γκρίζο σώμα. Παρεμπιπτόντως, ένα γκρι σώμα είναι ένα σώμα που δεν είναι μαύρο σώμα.

Υπάρχει επίσης μια ιδέα: Λευκό σώμα και διάφανο σώμα, αλλά περισσότερα για αυτό παρακάτω.

Θερμική ακτινοβολίαέχει διαφορετικές συχνότητες (διαφορετικά κύματα) και κάθε μεμονωμένο σώμα μπορεί να έχει διαφορετικό μήκος κύματος ακτινοβολίας. Επιπλέον, όταν αλλάζει η θερμοκρασία, αυτό το μήκος κύματος μπορεί να αλλάξει και η έντασή του (ισχύς ακτινοβολίας) μπορεί επίσης να αλλάξει.

Όλοι αυτοί οι παράγοντες θα περιπλέξουν τη διαδικασία τόσο πολύ που είναι δύσκολο να βρεθεί μια καθολική φόρμουλα για τον υπολογισμό των απωλειών ενέργειας λόγω ακτινοβολίας. Και επομένως, στα σχολικά βιβλία και σε οποιαδήποτε λογοτεχνία, ένα μαύρο σώμα χρησιμοποιείται για υπολογισμούς και άλλα γκρίζα σώματα χρησιμοποιούνται ως μέρος του μαύρου σώματος. Για τον υπολογισμό του γκρίζου σώματος, χρησιμοποιείται ο συντελεστής μαύρου χρώματος. Αυτοί οι συντελεστές δίνονται σε βιβλία αναφοράς για ορισμένα υλικά.

Ας δούμε μια εικόνα που επιβεβαιώνει την πολυπλοκότητα του υπολογισμού της εκπομπής.

Το σχήμα δείχνει δύο μπάλες που περιέχουν σωματίδια αυτής της μπάλας. Τα κόκκινα βέλη είναι ακτίνες που εκπέμπονται από σωματίδια.

Σκεφτείτε ένα μαύρο σώμα.

Μέσα στο μαύρο σώμα, βαθιά μέσα υπάρχουν μερικά σωματίδια που υποδεικνύονται με πορτοκαλί χρώμα. Εκπέμπουν ακτίνες που απορροφούν άλλα κοντινά σωματίδια, τα οποία υποδεικνύονται με κίτρινο χρώμα. Οι ακτίνες των πορτοκαλί σωματιδίων ενός μαύρου σώματος δεν μπορούν να περάσουν μέσα από άλλα σωματίδια. Και επομένως, μόνο τα εξωτερικά σωματίδια αυτής της μπάλας εκπέμπουν ακτίνες σε ολόκληρη την περιοχή της μπάλας. Επομένως, ο υπολογισμός του μαύρου σώματος είναι εύκολο να υπολογιστεί. Είναι επίσης γενικά αποδεκτό ότι ένα μαύρο σώμα εκπέμπει όλο το φάσμα των κυμάτων. Δηλαδή εκπέμπει όλα τα διαθέσιμα κύματα διαφορετικού μήκους. Ένα γκρίζο σώμα μπορεί να εκπέμπει μέρος του φάσματος κύματος, μόνο ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος.

Σκεφτείτε ένα γκρι σώμα.

Μέσα στο γκρίζο σώμα, τα σωματίδια στο εσωτερικό εκπέμπουν μερικές από τις ακτίνες που περνούν μέσα από άλλα σωματίδια. Και αυτός είναι ο μόνος λόγος που ο υπολογισμός γίνεται πιο περίπλοκος.

Θερμική ακτινοβολία- αυτή είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προκύπτει ως αποτέλεσμα της μετατροπής της ενέργειας της θερμικής κίνησης των σωματιδίων του σώματος σε ενέργεια ακτινοβολίας. Είναι η θερμική φύση της διέγερσης των στοιχειωδών εκπομπών (άτομα, μόρια, κ.λπ.) που έρχεται σε αντίθεση με τη θερμική ακτινοβολία με όλους τους άλλους τύπους φωταύγειας και καθορίζει την ειδική ιδιότητά της να εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία και τα οπτικά χαρακτηριστικά του σώματος εκπομπής.

Η εμπειρία δείχνει ότι η θερμική ακτινοβολία παρατηρείται σε όλα τα σώματα σε οποιαδήποτε θερμοκρασία εκτός από 0 Κ. Φυσικά, η ένταση και η φύση της ακτινοβολίας εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του σώματος που εκπέμπει. Για παράδειγμα, όλα τα σώματα με θερμοκρασία δωματίου + 20 ° C εκπέμπουν κυρίως υπέρυθρα κύματα με μήκη κύματος κοντά στα 10 μικρά και ο Ήλιος εκπέμπει ενέργεια, το μέγιστο της οποίας είναι στα 0,5 μικρά, που αντιστοιχεί στο ορατό εύρος. Στο T → 0 K, τα σώματα πρακτικά δεν εκπέμπουν.

Η θερμική ακτινοβολία οδηγεί σε μείωση της εσωτερικής ενέργειας του σώματος και, κατά συνέπεια, σε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος, σε ψύξη. Ένα θερμαινόμενο σώμα απελευθερώνει εσωτερική ενέργεια λόγω της θερμικής ακτινοβολίας και ψύχεται στη θερμοκρασία των γύρω σωμάτων. Με τη σειρά του, απορροφώντας ακτινοβολία, τα ψυχρά σώματα μπορούν να θερμανθούν. Τέτοιες διεργασίες, οι οποίες μπορούν επίσης να συμβούν στο κενό, ονομάζονται ακτινοβολία.

Καθαρό μαύρο σώμα- μια φυσική αφαίρεση που χρησιμοποιείται στη θερμοδυναμική, ένα σώμα που απορροφά όλη την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό σε όλες τις περιοχές και δεν αντανακλά τίποτα. Παρά το όνομα, ένα εντελώς μαύρο σώμα μπορεί να εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία οποιασδήποτε συχνότητας και οπτικά να έχει χρώμα. Το φάσμα ακτινοβολίας ενός εντελώς μαύρου σώματος καθορίζεται μόνο από τη θερμοκρασία του.

Τραπέζι:

(Εύρος θερμοκρασίας σε Kelvin και το χρώμα τους)

έως 1000 Κόκκινο

1000-1500 Πορτοκαλί

1500-2000 Κίτρινο

2000-4000 Απαλό κίτρινο

4000-5500 Κιτρινωπό λευκό

5500-7000 Καθαρό λευκό

7000-9000 Μπλε λευκό

9000-15000 Λευκό-μπλε

15000-∞ Μπλε

Παρεμπιπτόντως, με βάση το μήκος κύματος (χρώμα), προσδιορίσαμε τη θερμοκρασία του ήλιου, είναι περίπου 6000 Kelvin. Τα κάρβουνα συνήθως ανάβουν κόκκινο. Σας θυμίζει κάτι αυτό; Μπορείτε να προσδιορίσετε τη θερμοκρασία ανά χρώμα. Δηλαδή, υπάρχουν συσκευές που μετρούν το μήκος κύματος, καθορίζοντας έτσι τη θερμοκρασία του υλικού.

Οι πιο μαύρες πραγματικές ουσίες, για παράδειγμα, η αιθάλη, απορροφούν έως και το 99% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας (δηλαδή, έχουν albedo 0,01) στην περιοχή ορατού μήκους κύματος, αλλά απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία πολύ λιγότερο καλά. Με τον ίδιο μηχανισμό εξηγείται και το βαθύ μαύρο χρώμα ορισμένων υλικών (κάρβουνο, μαύρο βελούδο) και η κόρη του ανθρώπινου ματιού. Μεταξύ των σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος, ο Ήλιος έχει τις ιδιότητες ενός εντελώς μαύρου σώματος στο μεγαλύτερο βαθμό. Εξ ορισμού, ο Ήλιος δεν αντανακλά ουσιαστικά καμία ακτινοβολία. Ο όρος επινοήθηκε από τον Gustav Kirchhoff το 1862.

Σύμφωνα με τη φασματική ταξινόμηση, ο Ήλιος ανήκει στον τύπο G2V («κίτρινος νάνος»). Η θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου φτάνει τους 6000 Κ, οπότε ο Ήλιος λάμπει με σχεδόν λευκό φως, αλλά λόγω της απορρόφησης μέρους του φάσματος από την ατμόσφαιρα της Γης κοντά στην επιφάνεια του πλανήτη μας, αυτό το φως αποκτά μια κίτρινη απόχρωση.

Τα απολύτως μαύρα σώματα απορροφούν 100% και ταυτόχρονα θερμαίνονται, και το αντίστροφο! ένα θερμαινόμενο σώμα - ακτινοβολεί 100%, αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα αυστηρό μοτίβο (ο τύπος για την ακτινοβολία ενός απολύτως μαύρου σώματος) μεταξύ της θερμοκρασίας του Ήλιου - και του φάσματός του - αφού τόσο το φάσμα όσο και η θερμοκρασία έχουν ήδη προσδιοριστεί - ναι, ο Ήλιος δεν έχει αποκλίσεις από αυτές τις παραμέτρους!

Στην αστρονομία υπάρχει ένα τέτοιο διάγραμμα - "Φάσμα-Φωτεινότητα", και έτσι ο Ήλιος μας ανήκει στην "κύρια ακολουθία" των άστρων, στην οποία ανήκουν τα περισσότερα άλλα αστέρια, δηλαδή, σχεδόν όλα τα αστέρια είναι "απόλυτα μαύρα σώματα", παράξενα όπως μπορεί να φαίνεται... Εξαιρέσεις - λευκοί νάνοι, κόκκινοι γίγαντες και νέοι, σουπερνόβα...

Αυτός είναι κάποιος που δεν σπούδασε φυσική στο σχολείο.

Ένα εντελώς μαύρο σώμα απορροφά ΟΛΗ την ακτινοβολία και εκπέμπει περισσότερο από όλα τα άλλα σώματα (όσο περισσότερο απορροφά ένα σώμα, τόσο περισσότερο θερμαίνεται· όσο περισσότερο θερμαίνεται, τόσο περισσότερο εκπέμπει).

Ας έχουμε δύο επιφάνειες - γκρι (με συντελεστή μαύρου χρώματος 0,5) και απολύτως μαύρη (με συντελεστή μαυρότητας 1).

Ο συντελεστής εκπομπής είναι ο συντελεστής απορρόφησης.

Τώρα, κατευθύνοντας την ίδια ροή φωτονίων, ας πούμε 100, σε αυτές τις επιφάνειες.

Μια γκρίζα επιφάνεια θα απορροφήσει 50 από αυτά, μια μαύρη επιφάνεια θα απορροφήσει και τα 100.

Ποια επιφάνεια εκπέμπει περισσότερο φως - σε ποια 50 φωτόνια ή 100 «κάθονται»;

Ο Planck ήταν ο πρώτος που υπολόγισε σωστά την ακτινοβολία του μαύρου σώματος.

Η ηλιακή ακτινοβολία υπακούει κατά προσέγγιση στον τύπο του Planck.

Και ας αρχίσουμε λοιπόν να μελετάμε τη θεωρία...

Η ακτινοβολία αναφέρεται στην εκπομπή και διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων κάθε είδους. Ανάλογα με το μήκος κύματος διακρίνονται: ακτίνες Χ, υπεριώδη, υπέρυθρη, ελαφριά (ορατή) ακτινοβολία και ραδιοκύματα.

Ακτινοβολία ακτίνων Χ- ηλεκτρομαγνητικά κύματα, η ενέργεια των φωτονίων των οποίων βρίσκεται στην κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μεταξύ της υπεριώδους ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας γάμμα, η οποία αντιστοιχεί σε μήκη κύματος από 10−2 έως 103 Angstroms. 10 Angstrom = 1 nm. (0,001-100 nm)

Υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ(υπεριώδης, υπεριώδης, UV) - ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που καταλαμβάνει το εύρος μεταξύ του ιώδους ορίου της ορατής ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας ακτίνων Χ (10 - 380 nm).

Υπέρυθρη ακτινοβολία- ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που καταλαμβάνει τη φασματική περιοχή μεταξύ του κόκκινου άκρου του ορατού φωτός (με μήκος κύματος λ = 0,74 μm) και της ακτινοβολίας μικροκυμάτων (λ ~ 1-2 mm).

Τώρα ολόκληρο το φάσμα της υπέρυθρης ακτινοβολίας χωρίζεται σε τρία συστατικά:

Περιοχή μικρού μήκους κύματος: λ = 0,74-2,5 μm;

Περιοχή μεσαίου κύματος: λ = 2,5-50 μm;

Περιοχή μεγάλου μήκους κύματος: λ = 50-2000 μm;

Ορατή ακτινοβολία- ηλεκτρομαγνητικά κύματα που γίνονται αντιληπτά από το ανθρώπινο μάτι. Η ευαισθησία του ανθρώπινου ματιού στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εξαρτάται από το μήκος κύματος (συχνότητα) της ακτινοβολίας, με τη μέγιστη ευαισθησία να εμφανίζεται στα 555 nm (540 terahertz), στο πράσινο τμήμα του φάσματος. Δεδομένου ότι η ευαισθησία σταδιακά μειώνεται στο μηδέν καθώς απομακρύνεται κανείς από το μέγιστο σημείο, είναι αδύνατο να υποδειχθούν τα ακριβή όρια του φασματικού εύρους της ορατής ακτινοβολίας. Τυπικά, η περιοχή των 380-400 nm (750-790 THz) λαμβάνεται ως όριο βραχέων κυμάτων και 760-780 nm (385-395 THz) ως όριο μακρών κυμάτων. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με αυτά τα μήκη κύματος ονομάζεται επίσης ορατό φως, ή απλά φως (με τη στενή έννοια της λέξης).

Ραδιοεκπομπές(ραδιοκύματα, ραδιοσυχνότητες) - ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος 5 10−5-1010 μέτρα και συχνότητες, αντίστοιχα, από 6 1012 Hz και έως αρκετά Hz. Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων σε ραδιοδίκτυα.

Θερμική ακτινοβολίαείναι η διαδικασία διάδοσης στο χώρο της εσωτερικής ενέργειας ενός σώματος που ακτινοβολεί από ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι αιτιολογικοί παράγοντες αυτών των κυμάτων είναι τα υλικά σωματίδια που αποτελούν την ουσία. Η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων δεν απαιτεί υλικό μέσο· στο κενό διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός και χαρακτηρίζονται από μήκος κύματος λ ή συχνότητα ταλάντωσης ν. Σε θερμοκρασίες έως 1500 °C, το κύριο μέρος της ενέργειας αντιστοιχεί σε υπέρυθρη και εν μέρει ελαφριά ακτινοβολία (λ=0,7÷50 μm).

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ενέργεια της ακτινοβολίας δεν εκπέμπεται συνεχώς, αλλά με τη μορφή ορισμένων μερών - κβαντών. Οι φορείς αυτών των μερών ενέργειας είναι στοιχειώδη σωματίδια ακτινοβολίας - φωτόνια, τα οποία έχουν ενέργεια, ποσότητα κίνησης και ηλεκτρομαγνητική μάζα. Όταν η ενέργεια της ακτινοβολίας χτυπά άλλα σώματα, απορροφάται εν μέρει από αυτά, εν μέρει ανακλάται και εν μέρει περνά μέσα από το σώμα. Η διαδικασία μετατροπής της ενέργειας της ακτινοβολίας σε εσωτερική ενέργεια ενός απορροφητικού σώματος ονομάζεται απορρόφηση. Τα περισσότερα στερεά και υγρά εκπέμπουν ενέργεια όλων των μηκών κύματος στην περιοχή από 0 έως ∞, δηλαδή έχουν ένα συνεχές φάσμα εκπομπής. Τα αέρια εκπέμπουν ενέργεια μόνο σε ορισμένες περιοχές μηκών κύματος (φάσμα επιλεκτικής εκπομπής). Τα στερεά εκπέμπουν και απορροφούν ενέργεια μέσω της επιφάνειάς τους και αέρια μέσω του όγκου τους.

Η ενέργεια που εκπέμπεται ανά μονάδα χρόνου σε ένα στενό εύρος μηκών κύματος (από λ έως λ+dλ) ονομάζεται ροή μονοχρωματικής ακτινοβολίας Qλ. Η ροή ακτινοβολίας που αντιστοιχεί σε ολόκληρο το φάσμα στην περιοχή από 0 έως ∞ ονομάζεται ολοκληρωτική ή ολική ροή ακτινοβολίας Q(W). Η ολοκληρωμένη ροή ακτινοβολίας που εκπέμπεται από μια μονάδα επιφάνειας ενός σώματος προς όλες τις κατευθύνσεις του ημισφαιρικού χώρου ονομάζεται ολοκληρωμένη πυκνότητα ακτινοβολίας (W/m2).

Για να κατανοήσετε αυτόν τον τύπο, εξετάστε την εικόνα.

Δεν ήταν τυχαίο που απεικόνισα δύο εκδοχές του σώματος. Ο τύπος ισχύει μόνο για σώμα τετράγωνου σχήματος. Επειδή η περιοχή ακτινοβολίας πρέπει να είναι επίπεδη. Με την προϋπόθεση ότι εκπέμπει μόνο η επιφάνεια του σώματος. Τα εσωτερικά σωματίδια δεν εκπέμπουν.

Γνωρίζοντας την πυκνότητα ακτινοβολίας του υλικού, μπορείτε να υπολογίσετε πόση ενέργεια ξοδεύεται στην ακτινοβολία:

Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ότι οι ακτίνες που εκπέμπονται από το επίπεδο έχουν διαφορετικές εντάσεις ακτινοβολίας σε σχέση με το κανονικό του επιπέδου.

ο νόμος του Λάμπερτ. Η ενέργεια ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα σώμα εξαπλώνεται στο διάστημα προς διαφορετικές κατευθύνσεις με διαφορετικές εντάσεις. Ο νόμος που καθιερώνει την εξάρτηση της έντασης της ακτινοβολίας από την κατεύθυνση ονομάζεται νόμος του Lambert.

ο νόμος του Λάμπερτκαθορίζει ότι η ποσότητα της ενέργειας ακτινοβολίας που εκπέμπεται από ένα επιφανειακό στοιχείο προς την κατεύθυνση ενός άλλου στοιχείου είναι ανάλογη με το γινόμενο της ποσότητας ενέργειας που εκπέμπεται κατά μήκος της κανονικής από το μέγεθος της χωρικής γωνίας που δημιουργείται από την κατεύθυνση της ακτινοβολίας με την κανονική

Δείτε την εικόνα.

Η ένταση κάθε ακτίνας μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας την τριγωνομετρική συνάρτηση:

Είναι δηλαδή ένα είδος συντελεστή γωνίας και υπακούει αυστηρά στην τριγωνομετρία της γωνίας. Ο συντελεστής λειτουργεί μόνο για ένα μαύρο σώμα. Δεδομένου ότι τα κοντινά σωματίδια θα απορροφήσουν τις πλευρικές ακτίνες. Για ένα γκρι σώμα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο αριθμός των ακτίνων που διέρχονται από τα σωματίδια. Πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η αντανάκλαση των ακτίνων.

Κατά συνέπεια, η μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας ακτινοβολίας εκπέμπεται σε διεύθυνση κάθετη στην επιφάνεια της ακτινοβολίας. Ο νόμος του Lambert ισχύει απόλυτα για ένα απολύτως μαύρο σώμα και για σώματα με διάχυτη ακτινοβολία σε θερμοκρασία 0 - 60°C. Ο νόμος του Lambert δεν ισχύει για γυαλισμένες επιφάνειες. Για αυτούς, η εκπομπή ακτινοβολίας υπό γωνία θα είναι μεγαλύτερη από την κατεύθυνση κάθετη προς την επιφάνεια.

Παρακάτω θα εξετάσουμε σίγουρα πιο ογκώδεις τύπους για τον υπολογισμό της ποσότητας θερμότητας που χάνεται από το σώμα. Αλλά προς το παρόν είναι απαραίτητο να μάθουμε κάτι επιπλέον για τη θεωρία.

Λίγα λόγια για τους ορισμούς.Οι ορισμοί θα σας φανούν χρήσιμοι για να εκφραστείτε σωστά.

Σημειώστε ότι τα περισσότερα στερεά και υγρά έχουν συνεχές (συνεχές) φάσμα ακτινοβολίας. Αυτό σημαίνει ότι έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν ακτίνες όλων των μηκών κύματος.

Ακόμη και ένα συνηθισμένο τραπέζι σε ένα δωμάτιο, όπως ένα συμπαγές σώμα, μπορεί να εκπέμπει ακτίνες Χ ή υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά η έντασή του είναι τόσο χαμηλή που όχι μόνο δεν το παρατηρούμε, αλλά η αξία του σε σχέση με άλλα κύματα μπορεί να πλησιάσει το μηδέν.

Ροή ακτινοβολίας (ή ροή ακτινοβολίας) είναι ο λόγος της ενέργειας ακτινοβολίας προς τον χρόνο ακτινοβολίας, W:

όπου Q είναι η ενέργεια ακτινοβολίας, J; t - χρόνος, s.

Εάν μια ροή ακτινοβολίας που εκπέμπεται από μια αυθαίρετη επιφάνεια προς όλες τις κατευθύνσεις (δηλαδή σε ένα ημισφαίριο αυθαίρετης ακτίνας) εμφανίζεται σε μια στενή περιοχή μηκών κύματος από λ έως λ+Δλ, τότε ονομάζεται μονοχρωματική ροή ακτινοβολίας

Η συνολική ακτινοβολία από την επιφάνεια του σώματος σε όλα τα μήκη κύματος του φάσματος ονομάζεται ολοκληρωτική ή ολική ροή ακτινοβολίας Ф

Η ολοκληρωτική ροή που εκπέμπεται από μια μονάδα επιφάνειας ονομάζεται πυκνότητα επιφανειακής ροής της ολοκληρωμένης ακτινοβολίας ή εκπομπής, W/m2,

Ο τύπος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μονοχρωματική ακτινοβολία. Εάν η θερμική μονοχρωματική ακτινοβολία πέσει στην επιφάνεια ενός σώματος, τότε στη γενική περίπτωση ένα μέρος ίσο με Β λ αυτής της ακτινοβολίας θα απορροφηθεί από το σώμα, δηλ. θα μετατραπεί σε άλλη μορφή ενέργειας ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με την ύλη, το μέρος F λ θα ανακλαστεί και το μέρος D λ θα περάσει μέσα από το σώμα. Αν υποθέσουμε ότι η ακτινοβολία που προσπίπτει στο σώμα ισούται με ενότητα, τότε

B λ +F λ +D λ =1

όπου B λ, F λ, D λ είναι συντελεστές απορρόφησης και ανάκλασης, αντίστοιχα

και μετάδοση του σώματος.

Όταν εντός του φάσματος οι τιμές των B, F, D παραμένουν σταθερές, δηλ. δεν εξαρτώνται από το μήκος κύματος, δεν χρειάζονται δείκτες. Σε αυτήν την περίπτωση

Εάν B = 1 (F = D = 0), τότε ένα σώμα που απορροφά πλήρως όλη την ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό, ανεξάρτητα από το μήκος κύματος, την κατεύθυνση πρόσπτωσης και την κατάσταση πόλωσης της ακτινοβολίας, ονομάζεται μαύρο σώμα ή πλήρης εκπομπός.

Αν F=1 (B=D=0), τότε η ακτινοβολία που προσπίπτει στο σώμα ανακλάται πλήρως. Στην περίπτωση που η επιφάνεια του σώματος είναι τραχιά, οι ακτίνες αντανακλώνται διάσπαρτα (διάχυτη ανάκλαση) και το σώμα ονομάζεται λευκό και όταν η επιφάνεια του σώματος είναι λεία και η ανάκλαση ακολουθεί τους νόμους της γεωμετρικής οπτικής, τότε η σώμα (επιφάνεια) ονομάζεται καθρέφτης. Στην περίπτωση που D = 1 (B = F = 0), το σώμα είναι διαπερατό στις θερμικές ακτίνες (διαθερμικό).

Τα στερεά και τα υγρά είναι πρακτικά αδιαφανή στις θερμικές ακτίνες (D = 0), δηλ. αθερμικός. Για τέτοια σώματα

Δεν υπάρχουν απολύτως μαύρα σώματα, καθώς και διάφανα ή λευκά σώματα στη φύση. Τέτοια σώματα πρέπει να θεωρούνται ως επιστημονικές αφαιρέσεις. Ωστόσο, ορισμένα πραγματικά σώματα μπορεί να είναι αρκετά κοντά στις ιδιότητές τους σε τέτοια εξιδανικευμένα σώματα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι ορισμένα σώματα έχουν ορισμένες ιδιότητες σε σχέση με ακτίνες συγκεκριμένου μήκους κύματος και διαφορετικές ιδιότητες σε σχέση με ακτίνες διαφορετικού μήκους. Για παράδειγμα, ένα σώμα μπορεί να είναι διαφανές στις υπέρυθρες ακτίνες και αδιαφανές στις ορατές (φως) ακτίνες. Η επιφάνεια ενός σώματος μπορεί να είναι λεία σε σχέση με ακτίνες ενός μήκους κύματος και τραχιά για ακτίνες άλλου μήκους κύματος.

Τα αέρια, ειδικά αυτά που βρίσκονται υπό χαμηλή πίεση, σε αντίθεση με τα στερεά και τα υγρά, εκπέμπουν ένα φάσμα γραμμής. Έτσι, τα αέρια απορροφούν και εκπέμπουν ακτίνες συγκεκριμένου μόνο μήκους κύματος, αλλά δεν μπορούν ούτε να εκπέμψουν ούτε να απορροφήσουν άλλες ακτίνες. Σε αυτή την περίπτωση, μιλούν για επιλεκτική απορρόφηση και εκπομπή.

Στη θεωρία της θερμικής ακτινοβολίας, σημαντικό ρόλο παίζει μια ποσότητα που ονομάζεται πυκνότητα φασματικής ροής της ακτινοβολίας ή φασματική εκπομπή, η οποία είναι ο λόγος της πυκνότητας της ακτινοβολούμενης ροής που εκπέμπεται σε ένα απειροελάχιστο διάστημα μήκους κύματος από λ έως λ+Δλ. στο μέγεθος αυτού του διαστήματος μήκους κύματος Δλ, W/ m 2,

όπου E είναι η επιφανειακή πυκνότητα της ροής ακτινοβολίας, W/m2.

Τώρα ελπίζω να καταλάβατε ότι η διαδικασία υπολογισμού γίνεται εξαιρετικά δύσκολη. Πρέπει ακόμα να δουλέψουμε και να δουλέψουμε προς αυτή την κατεύθυνση. Κάθε υλικό πρέπει να δοκιμάζεται σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Αλλά για κάποιο λόγο δεν υπάρχουν πρακτικά δεδομένα για τα υλικά. Ή μάλλον, δεν βρήκα πειραματικό βιβλίο αναφοράς για υλικά.

Γιατί δεν υπάρχει τέτοιος οδηγός υλικών;Γιατί η θερμική ακτινοβολία είναι πολύ μικρή, και νομίζω ότι είναι απίθανο να ξεπεράσει το 10% στις συνθήκες ζωής μας. Επομένως, δεν περιλαμβάνονται στον υπολογισμό. Όταν πετάμε συχνά στο διάστημα, τότε θα εμφανιστούν όλοι οι υπολογισμοί. Ή μάλλον, η αστροναυτική μας έχει συσσωρεύσει δεδομένα για υλικά, αλλά δεν είναι ακόμη ελεύθερα διαθέσιμα.

Νόμος Απορρόφησης Ακτινοβολούμενης Ενέργειας

Κάθε σώμα είναι ικανό να απορροφήσει κάποιο μέρος της ακτινοβολούμενης ενέργειας, περισσότερα για αυτό παρακάτω.

Εάν μια ροή ακτινοβολίας πέσει σε οποιοδήποτε σώμα πάχους l (βλέπε σχήμα), τότε στη γενική περίπτωση μειώνεται καθώς διέρχεται από το σώμα. Υποτίθεται ότι η σχετική μεταβολή της ροής ακτινοβολίας κατά μήκος της διαδρομής Δl είναι ευθέως ανάλογη με τη διαδρομή της ροής:

Ο συντελεστής αναλογικότητας b ονομάζεται δείκτης απορρόφησης, ο οποίος γενικά εξαρτάται από τις φυσικές ιδιότητες του σώματος και το μήκος κύματος.

Ολοκληρώνοντας το εύρος από l έως 0 και λαμβάνοντας b σταθερά, λαμβάνουμε

Ας δημιουργήσουμε μια σύνδεση μεταξύ του φασματικού συντελεστή απορρόφησης του σώματος Β λ και του συντελεστή φασματικής απορρόφησης της ουσίας b λ.

Από τον ορισμό του φασματικού συντελεστή απορρόφησης Β λ έχουμε

Αφού αντικαταστήσουμε τις τιμές σε αυτήν την εξίσωση, λαμβάνουμε τη σχέση μεταξύ του φασματικού συντελεστή απορρόφησης Β λ και του δείκτη φασματικής απορρόφησης Β λ.

Ο συντελεστής απορρόφησης Β λ είναι ίσος με μηδέν στο l 1 = 0 και b λ = 0. Για μια μεγάλη τιμή του bλ αρκεί μια πολύ μικρή τιμή του l, αλλά και πάλι όχι ίση με μηδέν, έτσι ώστε η τιμή του B λ. είναι όσο το επιθυμείτε κοντά στην ενότητα. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να πούμε ότι η απορρόφηση συμβαίνει σε ένα λεπτό επιφανειακό στρώμα της ουσίας. Μόνο με αυτήν την κατανόηση μπορούμε να μιλήσουμε για επιφανειακή απορρόφηση. Για τα περισσότερα στερεά, λόγω της μεγάλης τιμής του συντελεστή απορρόφησης b λ, η «επιφανειακή απορρόφηση» εμφανίζεται με την υποδεικνυόμενη έννοια, και επομένως ο συντελεστής απορρόφησης επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση της επιφάνειάς του.

Σώματα, αν και με χαμηλό συντελεστή απορρόφησης, όπως τα αέρια, μπορούν, αν είναι αρκετά παχιά, να έχουν μεγάλο συντελεστή απορρόφησης, δηλ. γίνονται αδιαφανείς σε ακτίνες δεδομένου μήκους κύματος.

Αν b λ =0 για το διάστημα Δλ, και για άλλα μήκη κύματος το b λ δεν είναι ίσο με μηδέν, τότε το σώμα θα απορροφήσει προσπίπτουσα ακτινοβολία ορισμένων μόνο μηκών κύματος. Στην περίπτωση αυτή, όπως προαναφέρθηκε, μιλάμε για επιλεκτικό συντελεστή απορρόφησης.

Ας τονίσουμε τη θεμελιώδη διαφορά μεταξύ του συντελεστή απορρόφησης μιας ουσίας b λ και του συντελεστή απορρόφησης B λ ενός σώματος. Το πρώτο χαρακτηρίζει τις φυσικές ιδιότητες μιας ουσίας σε σχέση με ακτίνες συγκεκριμένου μήκους κύματος. Η τιμή του B λ εξαρτάται όχι μόνο από τις φυσικές ιδιότητες της ουσίας από την οποία αποτελείται το σώμα, αλλά και από το σχήμα, το μέγεθος και την κατάσταση της επιφάνειας του σώματος.

Νόμοι ακτινοβολίας ακτινοβολούμενης ενέργειας

Ο Max Planck θεωρητικά, βασισμένος στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία, καθιέρωσε έναν νόμο (που ονομάζεται νόμος του Planck) που εκφράζει την εξάρτηση της φασματικής εκπομπής ενός μαύρου σώματος E 0λ από το μήκος κύματος λ και τη θερμοκρασία T.

όπου E 0λ (λ,T) είναι η ικανότητα εκπομπής του μαύρου σώματος, W/m 2 ; T - θερμοδυναμική θερμοκρασία, K; C1 και C2 - σταθερές. C 1 =2πhc 2 =(3,74150±0,0003) 10-16 W m2; C2 =hc/k=(1,438790±0,00019) 10-2; m K (εδώ h=(6,626176±0,000036) 10 -34 J s είναι η σταθερά του Planck· c=(299792458±1,2) m/s είναι η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στον ελεύθερο χώρο: k είναι η σταθερά του Boltzmann. )

Από το νόμο του Planck προκύπτει ότι η φασματική εκπομπή μπορεί να είναι μηδέν σε θερμοδυναμική θερμοκρασία ίση με μηδέν (T=0), ή σε μήκος κύματος λ = 0 και λ→∞ (σε T≠0).

Κατά συνέπεια, ένα μαύρο σώμα εκπέμπει σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πάνω από 0 K. (T > 0) ακτίνες όλων των μηκών κύματος, δηλ. έχει ένα συνεχές (συνεχές) φάσμα εκπομπής.

Από τον παραπάνω τύπο, μπορούμε να λάβουμε μια υπολογιζόμενη έκφραση για την ικανότητα εκπομπής ενός μαύρου σώματος:

Ολοκληρώνοντας μέσα στο εύρος των αλλαγών του λ από 0 έως ∞ λαμβάνουμε

Ως αποτέλεσμα της επέκτασης του ολοκληρώματος σε μια σειρά και της ολοκλήρωσής του, λαμβάνουμε μια υπολογισμένη έκφραση για την εκπεμπτικότητα ενός μαύρου σώματος, που ονομάζεται νόμος Stefan-Boltzmann:

όπου E 0 είναι η ικανότητα εκπομπής του μαύρου σώματος, W/m 2 ;

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

σ = (5,67032 ± 0,00071) 10 -8 ;

T - θερμοδυναμική θερμοκρασία, Κ.

Ο τύπος συχνά γράφεται με μια μορφή πιο βολική για υπολογισμό:

Θα χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον τύπο για υπολογισμούς. Αλλά αυτή δεν είναι η τελική φόρμουλα. Ισχύει μόνο για μαύρα σώματα. Πώς να το χρησιμοποιήσετε για γκρι σώματα θα περιγραφεί παρακάτω.

όπου E 0 είναι η εκπομπή μαύρου σώματος. C 0 = 5,67 W/(m 2 K 4).

Ο νόμος Stefan-Boltzmann διατυπώνεται ως εξής: η ικανότητα εκπομπής ενός μαύρου σώματος είναι ευθέως ανάλογη με τη θερμοδυναμική του θερμοκρασία στην τέταρτη δύναμη.

Φασματική κατανομή της ακτινοβολίας μαύρου σώματος σε διαφορετικές θερμοκρασίες

λ - μήκος κύματος από 0 έως 10 μm (0-10000 nm)

E 0λ - θα πρέπει να γίνει κατανοητό ως εξής: Σαν να υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας (W) στον όγκο (m 3) ενός μαύρου σώματος. Αυτό δεν σημαίνει ότι εκπέμπει τέτοια ενέργεια μόνο από τα εξωτερικά του σωματίδια. Απλώς, αν συλλέξουμε όλα τα σωματίδια ενός μαύρου σώματος σε έναν όγκο και μετρήσουμε την εκπομπή κάθε σωματιδίου προς όλες τις κατευθύνσεις και τα αθροίσουμε όλα, τότε θα πάρουμε τη συνολική ενέργεια στον όγκο, που φαίνεται στο γράφημα.

Όπως φαίνεται από τη θέση των ισόθερμων, καθεμία από αυτές έχει ένα μέγιστο, και όσο υψηλότερη είναι η θερμοδυναμική θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του E0λ που αντιστοιχεί στο μέγιστο και το ίδιο το μέγιστο σημείο μετακινείται στην περιοχή των μικρότερων κυμάτων. Η μετατόπιση της μέγιστης φασματικής εκπομπής E0λmax στην περιοχή των βραχύτερων κυμάτων είναι γνωστή ως

ο νόμος μετατόπισης της Wien, σύμφωνα με τον οποίο

T λ max = 2,88 10 -3 m K = const και λ max = 2,88 10 -3 / T,

όπου λ max είναι το μήκος κύματος που αντιστοιχεί στη μέγιστη τιμή της φασματικής εκπομπής E 0λmax.

Έτσι, για παράδειγμα, σε T = 6000 K (η κατά προσέγγιση θερμοκρασία της ηλιακής επιφάνειας), η μέγιστη E 0λ βρίσκεται στην περιοχή της ορατής ακτινοβολίας, στην οποία εμπίπτει περίπου το 50% της ηλιακής εκπομπής.

Το στοιχειώδες εμβαδόν κάτω από την ισόθερμο, που σκιάζεται στη γραφική παράσταση, ισούται με E 0λ Δλ. Είναι σαφές ότι το άθροισμα αυτών των περιοχών, δηλ. το ολοκλήρωμα αντιπροσωπεύει την εκπομπή μαύρου σώματος E 0 . Επομένως, η περιοχή μεταξύ της ισόθερμης και του άξονα x απεικονίζει την εκπομπή μαύρου σώματος στη συμβατική κλίμακα του διαγράμματος. Σε χαμηλές τιμές θερμοδυναμικής θερμοκρασίας, οι ισόθερμες περνούν σε κοντινή απόσταση από τον άξονα της τετμημένης και η υποδεικνυόμενη περιοχή γίνεται τόσο μικρή που μπορεί πρακτικά να θεωρηθεί ίση με το μηδέν.

Οι έννοιες των λεγόμενων γκρίζων σωμάτων και της γκρι ακτινοβολίας παίζουν μεγάλο ρόλο στην τεχνολογία. Το γκρι είναι ένας μη εκλεκτικός θερμικός εκπομπός ικανός να εκπέμπει συνεχές φάσμα, με φασματική εκπομπή Ε λ για κύματα όλων των μηκών και σε όλες τις θερμοκρασίες, που αποτελεί σταθερό κλάσμα της φασματικής εκπομπής ενός μαύρου σώματος Ε 0λ δηλ.

Η σταθερά ε ονομάζεται συντελεστής εκπομπής του θερμικού εκπομπού. Για τα γκρίζα σώματα, ο συντελεστής εκπομπής ε

Το γράφημα δείχνει σχηματικά τις καμπύλες κατανομής μήκους κύματος της φασματικής εκπομπής ενός μαύρου σώματος Ε λ (ε = 1) και τη φασματική εκπομπή ενός γκρίζου σώματος Ε λ της ίδιας θερμοκρασίας με το μαύρο σώμα (σε ε = 0,5 και ε = 0,25 ). Εκπομπή γκρι σώματος

Δουλειά

που ονομάζεται εκπομπή γκρίζου σώματος.

Οι τιμές εκπομπής που λαμβάνονται από την εμπειρία δίνονται στη βιβλιογραφία αναφοράς.

Τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία μπορεί να θεωρηθούν λανθασμένα με γκρίζα σώματα και η ακτινοβολία τους θεωρείται γκρίζα ακτινοβολία. Πιο ακριβείς μελέτες δείχνουν ότι αυτό είναι δυνατό μόνο ως πρώτη προσέγγιση, αλλά αρκεί για πρακτικούς σκοπούς. Η απόκλιση από τον νόμο Stefan-Boltzmann για τα γκρίζα σώματα συνήθως λαμβάνεται υπόψη λαμβάνοντας την εκπομπή C για να εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Από αυτή την άποψη, οι πίνακες υποδεικνύουν το εύρος θερμοκρασίας για το οποίο προσδιορίζεται πειραματικά η τιμή εκπομπής C.

Στο μέλλον, για να απλοποιήσουμε τα συμπεράσματα, θα υποθέσουμε ότι η ικανότητα εκπομπής ενός γκρίζου σώματος δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία.

Συντελεστές εκπομπής ορισμένων υλικών

(Υλικό / Θερμοκρασία σε °C / Τιμή E)

Οξειδωμένο αλουμίνιο / 200-600 / 0,11 -0,19

Γυαλισμένο αλουμίνιο / 225-575 / 0,039-0,057

Κόκκινο τούβλο / 20 / 0,93

Πυράντοχο τούβλο / - / 0,8-0,9

Οξειδωμένος χαλκός / 200-600 / 0,57-0,87

Οξειδωμένος μόλυβδος / 200 / 0,63

Γυαλισμένο ατσάλι / 940-1100 / 0,55-0,61

Χυτοσίδηρος / 830-910 / 0,6-0,7

Οξειδωμένος χυτοσίδηρος / 200-600 / 0,64-0,78

Γυαλισμένο αλουμίνιο / 50-500 / 0,04-0,06

Χάλκινο / 50 / 0,1

Γαλβανιζέ λαμαρίνα, γυαλιστερή / 30 / 0,23

Λευκός κασσίτερος, παλιός / 20 / 0,28

Γυαλισμένο χρυσό / 200 - 600 / 0,02-0,03

Ματ ορείχαλκος / 20-350 / 0,22

Γυαλισμένος χαλκός / 50-100 / 0,02

Γυαλισμένο νικέλιο / 200-400 / 0,07-0,09

Γυαλιστερό κασσίτερο / 20-50 / 0,04-0,06

Γυαλισμένο ασήμι / 200-600 / 0,02-0,03

Ελασμένα φύλλα χάλυβα / 50 / 0,56

Οξειδωμένος χάλυβας / 200-600 / 0,8

Ιδιαίτερα οξειδωμένος χάλυβας / 500 / 0,98

Χυτοσίδηρος / 50 / 0,81

Χαρτόνι αμιάντου / 20 / 0,96

Ξύλο πλανισμένο / 20 / 0,8-0,9

Πυράντοχο τούβλο / 500-1000 / 0,8-0,9

Fireclay τούβλο / 1000 / 0,75

Κόκκινο τούβλο, τραχύ / 20 / 0,88-0,93

Βερνίκι μαύρο, ματ / 40-100 / 0,96-0,98

Λευκό βερνίκι / 40-100 / 0,8-0,95

Ελαιοχρωματισμοί διαφόρων χρωμάτων / 100 / 0,92-0,96

Λάμπα άνθρακα / 20-400 / 0,95

Γυαλί / 20-100 / 0,91-0,94

Λευκό σμάλτο / 20 / 0,9

Ο νόμος του Kirchhoff

Ο νόμος του Kirchhoff καθορίζει τη σχέση μεταξύ εκπομπής και συντελεστή απορρόφησης ενός γκρίζου σώματος.

Ας εξετάσουμε δύο παράλληλα γκρίζα σώματα άπειρης έκτασης με επίπεδες επιφάνειες εμβαδού Α το καθένα.

Ένα απείρως εκτεταμένο επίπεδο καθιστά δυνατή την προσέγγιση των υπολογισμών για την εύρεση πραγματικής ακτινοβολίας σε πρακτικά και θεωρητικά πειράματα. Σε θεωρητικά πειράματα, η πραγματική τιμή βρίσκεται χρησιμοποιώντας εκφράσεις ολοκλήρωσης, και στα πειράματα, ένα μεγαλύτερο επίπεδο φέρνει τους υπολογισμούς πιο κοντά στις πραγματικές τιμές. Έτσι, σβήνουμε την επίδραση της περιττής πλευρικής και γωνιακής ακτινοβολίας, που απομακρύνεται και δεν απορροφάται από τις πειραματικές πλάκες, με ένα μεγάλο άπειρο επίπεδο.

Δηλαδή, αν ο συντελεστής πολλαπλασιαστεί με την ικανότητα εκπομπής, παίρνουμε την τιμή εκπομπής που προκύπτει (W).

Μπορούμε να υποθέσουμε ότι όλες οι ακτίνες που στέλνει το ένα σώμα πέφτουν εντελώς στο άλλο. Ας υποθέσουμε ότι οι συντελεστές διαπερατότητας αυτών των σωμάτων είναι D 1 = D 2 = 0 και υπάρχει ένα θερμοδιαφανές (διαθερμικό) μέσο μεταξύ των επιφανειών των δύο επιπέδων. Ας υποδηλώσουμε με E 1 , B 1 , F 1 , T 1 , και E 2 , B 2 , F 2 , T 2 την εκπομπή, την απορρόφηση, την ανάκλαση και τις επιφανειακές θερμοκρασίες του πρώτου και του δεύτερου σώματος, αντίστοιχα.

Η ροή της ακτινοβολούμενης ενέργειας από την επιφάνεια 1 στην επιφάνεια 2 είναι ίση με το γινόμενο της εκπομπής της επιφάνειας 1 και του εμβαδού της Α, δηλ. E 1 A, από το οποίο μέρος του E 1 B 2 A απορροφάται από την επιφάνεια 2, και μέρος του E 1 F 2 A ανακλάται πίσω στην επιφάνεια 1. Από αυτήν την ανακλώμενη ροή E 1 F 2 A, η επιφάνεια 1 απορροφά E 1 F 2 B 1 A και ανακλά E 1 F 1 F 2 A. ΑΠΟ την ανακλώμενη ροή ενέργειας E 1 F 1 F 2 A, η επιφάνεια 2 θα απορροφήσει ξανά E 1 F 1 F 2 B 2 A και θα ανακλά E 1 F 1 F 2 A , και τα λοιπά.

Ομοίως, η ακτινοβολούμενη ενέργεια μεταφέρεται με τη ροή Ε 2 από την επιφάνεια 2 στην επιφάνεια 1. Ως αποτέλεσμα, η ροή ακτινοβολίας που απορροφάται από την επιφάνεια 2 (ή εκπέμπεται από την επιφάνεια 1)

Η ροή ακτινοβολίας που απορροφάται από την επιφάνεια 1 (ή εκπέμπεται από την επιφάνεια 2),

Στο τελικό αποτέλεσμα, η ροή ακτινοβολίας που μεταφέρεται από την επιφάνεια 1 στην επιφάνεια 2 θα είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ των ροών ακτινοβολίας Ф 1→2 και Ф 2→1, δηλ.

Η έκφραση που προκύπτει ισχύει για όλες τις θερμοκρασίες T 1 και T 2 και, ειδικότερα, για T 1 = T 2. Στην τελευταία περίπτωση, το υπό εξέταση σύστημα βρίσκεται σε δυναμική θερμική ισορροπία και με βάση τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, είναι απαραίτητο να τεθεί Φ 1→2 = Ф 2→1 που ακολουθεί

E 1 B 2 = E 2 B 1 ή

Η προκύπτουσα ισότητα ονομάζεται νόμος του Kirchhoff: ο λόγος της εκπομπής ενός σώματος προς τον συντελεστή απορρόφησής του για όλα τα γκρίζα σώματα στην ίδια θερμοκρασία είναι ο ίδιος και ίσος με την ικανότητα εκπομπής ενός μαύρου σώματος στην ίδια θερμοκρασία.

Εάν ένα σώμα έχει χαμηλό συντελεστή απορρόφησης, όπως ένα καλά γυαλισμένο μέταλλο, τότε αυτό το σώμα έχει επίσης χαμηλή ικανότητα εκπομπής. Σε αυτή τη βάση, για τη μείωση της απώλειας θερμότητας από την ακτινοβολία στο εξωτερικό περιβάλλον, οι επιφάνειες απελευθέρωσης θερμότητας καλύπτονται με φύλλα γυαλισμένου μετάλλου για θερμομόνωση.

Κατά την εξαγωγή του νόμου του Kirchhoff, ελήφθη υπόψη η γκρίζα ακτινοβολία. Το συμπέρασμα θα παραμείνει έγκυρο ακόμη και αν η θερμική ακτινοβολία και των δύο σωμάτων ληφθεί υπόψη μόνο σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του φάσματος, αλλά παρόλα αυτά έχει τον ίδιο χαρακτήρα, δηλ. και τα δύο σώματα εκπέμπουν ακτίνες των οποίων τα μήκη κύματος βρίσκονται στην ίδια αυθαίρετη φασματική περιοχή. Στην περιοριστική περίπτωση ερχόμαστε στην περίπτωση της μονοχρωματικής ακτινοβολίας. Επειτα

εκείνοι. για τη μονοχρωματική ακτινοβολία, ο νόμος του Kirchhoff θα πρέπει να διατυπωθεί ως εξής: ο λόγος της φασματικής εκπομπής ενός σώματος σε ορισμένο μήκος κύματος προς τον συντελεστή απορρόφησής του στο ίδιο μήκος κύματος είναι ο ίδιος για όλα τα σώματα στις ίδιες θερμοκρασίες και είναι ίσος με το φασματικό εκπομπής ενός μαύρου σώματος σε κύματα ίδιου μήκους και ίδιας θερμοκρασίας.

Συμπεραίνουμε ότι για ένα γκρι σώμα Β = ε, δηλ. Οι έννοιες του «συντελεστή απορρόφησης» Β και του «συντελεστή μαυρίσεως» ε για ένα γκρίζο σώμα συμπίπτουν. Εξ ορισμού, ο συντελεστής εκπομπής δεν εξαρτάται ούτε από τη θερμοκρασία ούτε από το μήκος κύματος, και επομένως, ο συντελεστής απορρόφησης ενός γκρίζου σώματος επίσης δεν εξαρτάται ούτε από το μήκος κύματος ούτε από τη θερμοκρασία.

Ακτινοβολία αερίων

Η ακτινοβολία από αέρια διαφέρει σημαντικά από την ακτινοβολία από στερεά. Απορρόφηση και εκπομπή αερίων - επιλεκτική (επιλεκτική). Τα αέρια απορροφούν και εκπέμπουν ενέργεια ακτινοβολίας μόνο σε ορισμένα, μάλλον στενά διαστήματα μήκη κύματος Δλ - τις λεγόμενες ζώνες. Στο υπόλοιπο φάσμα, τα αέρια δεν εκπέμπουν ούτε απορροφούν ενέργεια ακτινοβολίας.

Τα διατομικά αέρια έχουν αμελητέα μικρή ικανότητα να απορροφούν ενέργεια ακτινοβολίας, και επομένως χαμηλή ικανότητα να την εκπέμπουν. Επομένως, αυτά τα αέρια συνήθως θεωρούνται διαθερμικά. Σε αντίθεση με τα διατομικά αέρια, τα πολυατομικά αέρια, συμπεριλαμβανομένων των τριατομικών αερίων, έχουν σημαντική ικανότητα να εκπέμπουν και να απορροφούν ενέργεια ακτινοβολίας. Από τα τριατομικά αέρια στον τομέα των θερμοτεχνικών υπολογισμών, το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2) και οι υδρατμοί (H 2 O), που το καθένα έχει τρεις ζώνες εκπομπής, παρουσιάζουν μεγαλύτερο πρακτικό ενδιαφέρον.

Σε αντίθεση με τα στερεά, ο δείκτης απορρόφησης για τα αέρια (φυσικά, στην περιοχή των ζωνών απορρόφησης) είναι μικρός. Ως εκ τούτου, για τα αέρια σώματα δεν είναι πλέον δυνατό να μιλάμε για «επιφανειακή» απορρόφηση, καθώς η απορρόφηση της ακτινοβολούμενης ενέργειας συμβαίνει σε έναν πεπερασμένο όγκο αερίου. Με αυτή την έννοια, η απορρόφηση και η εκπομπή αερίων ονομάζονται ογκομετρικές. Επιπλέον, ο συντελεστής απορρόφησης b λ για τα αέρια εξαρτάται από τη θερμοκρασία.

Σύμφωνα με τον νόμο απορρόφησης, ο φασματικός συντελεστής απορρόφησης ενός σώματος μπορεί να προσδιοριστεί από:

Για τα αέρια σώματα, αυτή η εξάρτηση περιπλέκεται κάπως από το γεγονός ότι ο συντελεστής απορρόφησης αερίου επηρεάζεται από την πίεσή του. Το τελευταίο εξηγείται από το γεγονός ότι η απορρόφηση (ακτινοβολία) είναι πιο έντονη, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των μορίων που συναντούν τη δέσμη στη διαδρομή της και ο αριθμός όγκου των μορίων (ο λόγος του αριθμού των μορίων προς τον όγκο) είναι ευθέως ανάλογος στην πίεση (σε t = const).

Στους τεχνικούς υπολογισμούς της ακτινοβολίας αερίου, τα απορροφητικά αέρια (CO 2 και H 2 O) συνήθως περιλαμβάνονται ως συστατικά στο μείγμα αερίων. Εάν η πίεση του μείγματος είναι p και η μερική πίεση του αερίου που απορροφά (ή εκπέμπει) είναι p i, τότε αντί για l είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί η τιμή p i 1. Η τιμή p i 1, που είναι το γινόμενο του αερίου πίεση και το πάχος της, ονομάζεται αποτελεσματικό πάχος του στρώματος. Έτσι, για τα αέρια ο φασματικός συντελεστής απορρόφησης

Ο φασματικός συντελεστής απορρόφησης ενός αερίου (στο διάστημα) εξαρτάται από τις φυσικές ιδιότητες του αερίου, το σχήμα του χώρου, τις διαστάσεις του και τη θερμοκρασία του αερίου. Στη συνέχεια, σύμφωνα με το νόμο του Kirchhoff, η φασματική εκπομπή

Εκπομπή εντός μιας φασματικής ζώνης

Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ικανότητας εκπομπής ενός αερίου στον ελεύθερο χώρο (κενό). (Ο ελεύθερος χώρος μπορεί να θεωρηθεί ως μαύρος χώρος στα 0 K.) Όμως ο χώρος του αερίου περιορίζεται πάντα από την επιφάνεια ενός στερεού σώματος, το οποίο γενικά έχει θερμοκρασία T st ≠ T g και συντελεστή εκπομπής ε st

Η ικανότητα εκπομπής ενός αερίου σε έναν περιορισμένο χώρο είναι ίση με το άθροισμα των εκπομπών που λαμβάνονται σε όλες τις φασματικές ζώνες:

Πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι η εκπομπή αερίων δεν ακολουθεί τον νόμο Stefan-Boltzmann, δηλ. ανάλογα με την τέταρτη δύναμη της απόλυτης θερμοκρασίας.

Ωστόσο, για πρακτικούς υπολογισμούς της ακτινοβολίας αερίου, χρησιμοποιείται ο νόμος της τέταρτης ισχύος, εισάγοντας μια κατάλληλη διόρθωση στην τιμή του συντελεστή εκπομπής αερίου ε g:

Εδώ ε g = f(T,p l)

Μέσο μήκος διαδρομής δέσμης

όπου V είναι ο όγκος του αερίου. A είναι η επιφάνεια του κελύφους.

Εκπομπή αερίου του οποίου τα συστατικά είναι CO 2 και H 2 O (αέρια καύσης) στο κέλυφος ενός γκρίζου σώματος

στην οποία ο τελευταίος όρος λαμβάνει υπόψη την εγγενή ακτινοβολία του κελύφους.

Ο λεγόμενος συντελεστής αποτελεσματικής εκπομπής του κελύφους ε" st, μεγαλύτερος από ε st, λόγω της παρουσίας ακτινοβολούμενου αερίου.

Συντελεστής εκπομπής αερίου σε θερμοκρασία αερίου t g

Οι τιμές εκπομπής ε CO2 και ε H2O ανάλογα με τη θερμοκρασία σε διαφορετικές τιμές της παραμέτρου p i l φαίνονται στο σχήμα.

Ο συντελεστής διόρθωσης β προσδιορίζεται από το γράφημα.

Οι ζώνες εκπομπής και απορρόφησης για το C0 2 και το H 2 0 επικαλύπτονται κάπως μεταξύ τους και επομένως μέρος της ενέργειας που εκπέμπεται από το ένα αέριο απορροφάται από το άλλο. Επομένως, ο συντελεστής εκπομπής ενός μείγματος διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών σε θερμοκρασία τοιχώματος t st

όπου Δε g είναι η διόρθωση λαμβάνοντας υπόψη την καθορισμένη απορρόφηση. Για αέρια προϊόντα καύσης συμβατικής σύνθεσης, Δ g = 2 - 4% και μπορεί να παραμεληθεί.

Μπορεί να υποτεθεί ότι σε ε st = 0,8 + 1,0, ο πραγματικός συντελεστής εκπομπής του κελύφους είναι ε" st = 0,5 (ε st + 1).

Αυτά τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας και της απορρόφησης των αερίων καθιστούν δυνατή τη δημιουργία του μηχανισμού του λεγόμενου «φαινόμενου του θερμοκηπίου», το οποίο έχει σημαντικό αντίκτυπο στο σχηματισμό και την αλλαγή του κλίματος της Γης.

Η περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία διέρχεται από την ατμόσφαιρα και θερμαίνει την επιφάνεια της Γης. Με τη σειρά της, η Γη εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, προκαλώντας την ψύξη της. Ωστόσο, μέρος αυτής της ακτινοβολίας απορροφάται από πολυατομικά αέρια («θερμοκηπίου») στην ατμόσφαιρα, τα οποία κατά συνέπεια παίζουν το ρόλο μιας «κουβέρτας» που συγκρατεί τη θερμότητα. Ταυτόχρονα, η μεγαλύτερη επίδραση στην υπερθέρμανση του πλανήτη ασκείται από αέρια «θερμοκηπίου» όπως το διοξείδιο του άνθρακα (55%), τα φρέον και τα σχετικά αέρια (25%), το μεθάνιο (15%) κ.λπ.

Ορισμένοι νόμοι θα αναφερθούν περαιτέρω στην επόμενη σελίδα. Θα υπάρχει επίσης μια λεπτομερής εξήγηση για το πώς η θερμική ακτινοβολία εμφανίζεται μέσα από ένα παράθυρο. Θα περιγραφούν ορισμένοι παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταφορά θερμότητας από την ακτινοβολία, καθώς και προβλήματα ακτινοβολίας στην πραγματικότητα.

Ανακαλύφθηκε πειραματικά ότι η θερμική ακτινοβολία από ένα θερμαινόμενο σώμα έλκει - και δεν απωθεί! - κοντινά άτομα. Αν και το φαινόμενο βασίζεται σε γνωστά αποτελέσματα της ατομικής φυσικής, παρέμεινε απαρατήρητο για μεγάλο χρονικό διάστημα και θεωρητικά είχε προβλεφθεί μόλις πριν από τέσσερα χρόνια.

Μετατόπιση στα επίπεδα ενέργειας λόγω θερμικής ακτινοβολίας

Πρόσφατα, εμφανίστηκε το αρχείο των ηλεκτρονικών προεκτυπώσεων, που αναφέρουν πειραματική επιβεβαίωση ότι η θερμική ακτινοβολία από ένα θερμό σώμα είναι ικανή να προσελκύσει κοντινά άτομα στο σώμα. Το αποτέλεσμα φαίνεται, με την πρώτη ματιά, αφύσικο. Η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα θερμαινόμενο σώμα πετά μακριά από την πηγή - οπότε γιατί είναι ικανή να προκαλέσει δύναμη; αξιοθεατο?!

Εμφάνιση σχολίων (182)

Σύμπτυξη σχολίων (182)

Στη συζήτηση, όπως συμβαίνει σχεδόν πάντα τώρα, υποτίθεται μια από τις επιλογές για «εξήγηση». Στην πραγματικότητα, έπρεπε να αιτιολογηθεί η εφαρμογή του.
Ιγκόρ! Είσαι πολύ καλός άνθρωπος. Εδώ και πολλά χρόνια κυλάτε την πέτρα της αποστολής σας.
Τι είναι η βαρύτητα; Έχει γίνει ξανά επιστημονική η μηχανική του θεώρηση;
Στο περιγραφόμενο πείραμα, καταγράφηκε μια αλλαγή στην αδράνεια.
Τα υπόλοιπα είναι από τον κακό, σωστά;
Το τρένο της σκέψης για το wave board είναι πολύ ενδιαφέρον. (Είμαι ένας από τους πρώην ο ίδιος).
Ωστόσο, μπορεί να υπάρχουν διάφορα απλά εφέ. Για παράδειγμα, κίνηση προς ένα χαμηλότερο κάτω μέρος. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε επόμενο κύμα μπορεί να είναι ελαφρώς χαμηλότερο και να εξακολουθεί να έχει μια κατακόρυφη συνιστώσα.

Αναρωτιέμαι αν η προσθήκη νανοσωλήνων στην άσφαλτο έχει να κάνει με το premium τοπολογίας;
Οχι?
Τα κύματα ΗΜ δεν σχεδιάζονται στο επίπεδο;
Λοιπόν, ναι,... ναι.
Και πάλι αυτές οι δίνες είναι στο επίπεδο του Ντεκάρτ

Απάντηση

Η κύρια αξία αυτού του άρθρου είναι ότι καταστρέφει ορισμένα στερεότυπα και σας κάνει να σκεφτείτε, γεγονός που συμβάλλει στην ανάπτυξη της δημιουργικής σκέψης. Χαίρομαι πολύ που τέτοια άρθρα έχουν αρχίσει να εμφανίζονται εδώ.

Μπορείτε να ονειρευτείτε λίγο. Εάν μειώσουμε περαιτέρω την ενέργεια του σώματος (αντικειμένου), συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας των εσωτερικών αλληλεπιδράσεων στα στοιχειώδη σωματίδια, τότε η ενέργεια του αντικειμένου θα γίνει αρνητική. Ένα τέτοιο αντικείμενο θα ωθηθεί προς τα έξω από τη συνηθισμένη βαρύτητα και θα έχει την ιδιότητα της αντιβαρύτητας. Κατά τη γνώμη μου, το σύγχρονο κενό του Κόσμου μας δεν έχει απόλυτο μηδενική ενέργεια - γιατί... είναι ένα καλά δομημένο περιβάλλον, σε αντίθεση με το απόλυτο χάος. Απλώς, το επίπεδο ενέργειας κενού στην ενεργειακή κλίμακα θεωρείται ότι είναι μηδέν. Επομένως, μπορεί να υπάρχει ένα επίπεδο ενέργειας χαμηλότερο από το επίπεδο ενέργειας του κενού - δεν υπάρχει τίποτα μυστικιστικό σε αυτό.

Απάντηση

"Επιστρέφοντας στην αρχική θεωρητική εργασία του 2013, αναφέρουμε τη δυνητική σημασία αυτού του φαινομένου όχι μόνο για ατομικά πειράματα, αλλά και για κοσμικά φαινόμενα. Οι συγγραφείς εξέτασαν τις δυνάμεις που δρουν μέσα σε ένα σύννεφο σκόνης με πυκνότητα 1 g/cm3, θερμαινόμενο έως 300 K και αποτελείται από σωματίδια μεγέθους 5 micron."
Υπάρχει κάποιο λάθος εδώ; Η πυκνότητα του νέφους σκόνης είναι πολύ υψηλή, όπως αυτή του ανώτερου στρώματος του ρεγολίθου.
Και από το ίδιο το φαινόμενο: και αν πάρουμε μια πιο μη τετριμμένη εκδοχή του προβλήματος - την επίδραση της θερμικής ακτινοβολίας σε ένα μη πολωτικό σωματίδιο, για παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο. Πού θα κατευθυνθεί η δύναμη; Η θερμάστρα είναι 100% διηλεκτρική.

Απάντηση

Ναι, πρόκειται για υψηλή πυκνότητα, στα όρια των σωματιδίων σκόνης που κολλάνε μεταξύ τους.
Ένα απομονωμένο ηλεκτρόνιο δεν έχει ενεργειακά επίπεδα και δεν έχει τίποτα να χαμηλώσει. Λοιπόν, δεν έχει διπολική ροπή, εντός των ορίων σφάλματος (υπάρχει σύνδεσμος στο κείμενο για την αναζήτηση του ηλεκτρονίου EDM). Επομένως, αυτή η δύναμη δεν ενεργεί πάνω του. Επιπλέον, είναι φορτισμένο, φωτόνια διασκορπίζονται καλά πάνω του, οπότε γενικά απλά θα απωθείται λόγω πίεσης.

Απάντηση

Το φάσμα μακρινών υπερύθρων είναι βολικό επειδή οι ενέργειες φωτονίων είναι ακόμα χαμηλές, επομένως πληρούνται όλες οι απαιτήσεις. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες είναι επίσης κατάλληλες, αλλά το αποτέλεσμα εκεί είναι ήδη πολύ αδύναμο. Σε θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών, η σκέδαση των φωτονίων είναι ήδη πολύ ισχυρότερη και ξεπερνά αυτό το φαινόμενο.

Απάντηση

Δεν μίλησα για θερμαινόμενο σώμα. Και για άλλους εκπομπούς και φάσματα.
Το μόνο που συζητάμε εδώ είναι εφέ κυματισμού. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούν να περιοριστούν μόνο στο εύρος υπερύθρων.
Καταλαβαίνω σωστά ότι ανάλογα με το μέγεθος του σωματιδίου είναι απαραίτητο να επιλέξετε το κατάλληλο μήκος κύματος;
Για βαριά άτομα ή άτομα υδρογόνου, πρέπει να επιλέξετε τη συχνότητά σας έτσι ώστε η έλξη να είναι μέγιστη;
Τώρα μια δροσερή ιδέα περιστρέφεται στο μυαλό μου για το πώς να το δοκιμάσω, για παράδειγμα, σε κύματα σε μια πισίνα ή στη θάλασσα.
Εκείνοι. φτιάξτε ένα μηχανικό παιχνίδι που θα επιπλέει στα κύματα.
Τι πιστεύετε για αυτό το ενδεχόμενο;

Απάντηση
- 1) Το μήκος κύματος πρέπει να είναι σημαντικά μεγαλύτερο από το μέγεθος των σωματιδίων.
  2) Το ίδιο το σύστημα δεν πρέπει να αλληλεπιδρά με εξωτερικές επιρροές ως σύνολο· η αλληλεπίδραση πραγματοποιείται μόνο λόγω της επαγόμενης πόλωσης.
  3) Πρέπει να υπάρχει ένα διακριτό φάσμα διεγέρσεων και οι ενέργειες των κβάντων πρέπει να είναι σημαντικά μικρότερες από τις αποστάσεις μεταξύ των επιπέδων, διαφορετικά τα κύματα θα διασκορπιστούν εύκολα και έτσι θα ασκήσουν πίεση. Όταν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, το αποτέλεσμα δεν εξαρτάται πλέον από το μήκος κύματος.
  4) Η δύναμη πρέπει να είναι διανυσματική, όχι κλιμακωτή, ώστε να μειωθεί η ενέργεια του συστήματος.
  Τώρα φανταστείτε αν αυτό μπορεί να εφαρμοστεί για κύματα στο νερό.
  
  Απάντηση
  - Βλέπω μερικά από αυτό το αποτέλεσμα καλά στον πραγματικό κόσμο. Λατρεύω τα αγωνιστικά γιοτ. Και οι κύριοι των σπορ στο yachting κερδίζουν ρεγκάτ ακριβώς λόγω της ικανότητας να πλέουν σωστά ενάντια στο κύμα. Εκείνοι. αν όλα γίνονται σωστά, τα επερχόμενα κύματα δίνουν στο γιοτ πρόσθετη ενέργεια.
    Στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα παράδοξο. Φαίνεται όμως ξεκάθαρα στους αγώνες. Μόλις ανέβουν τα κύματα, εμφανίζεται αμέσως μια "κβαντοποίηση" ανάλογα με τα επίπεδα δεξιοτήτων)) Οι ερασιτέχνες επιβραδύνουν και οι επαγγελματίες, αντίθετα, λαμβάνουν ένα επιπλέον πλεονέκτημα.
    Έτσι, ένα τέτοιο παιχνίδι είναι αρκετά αληθινό.
    Έστησα τη θαλαμηγό μου έτσι ώστε να έπλεε χωρίς τιμόνι ή καμία επέμβαση κόντρα στον άνεμο και κόντρα στα κύματα χωρίς κανένα πρόβλημα.
    Αν σκάψετε βαθύτερα, αυτή η ρύθμιση είναι που δίνει το μέγιστο πλεονέκτημα.
    Ας το θέσω έτσι, αν φανταστείτε μια σημειακή πηγή ισχυρού ανέμου στη μέση της λίμνης, τότε το γιοτ μου θα τείνει προς αυτήν και θα κάνει κύκλους επ' άπειρον...
    μια πολύ όμορφη και πραγματική αναλογία, για παράδειγμα, η κίνηση της γης γύρω από τον ήλιο)))
    και φαίνεται ότι υπάρχει κάποια δύναμη που σέρνει το γιοτ προς την πηγή του ανέμου.
    Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να μεταφέρετε το πρόβλημα στα στοιχεία και να υπολογίσετε, για παράδειγμα, την ελάχιστη απόσταση στην οποία το γιοτ μπορεί να πλησιάσει την πηγή του ανέμου.
    Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι ένα γιοτ κάτω από πανιά κολλάει κόντρα στον άνεμο, περιγράφοντας κάτι σαν ημιτονοειδές. Γυρίζει μόνο από τη μύτη. Αν γυρίσει, η μαγεία θα εξαφανιστεί και θα πάει πίσω με τον άνεμο.
    
    Απάντηση
    
    Νομίζω ότι είσαι λίγο μπερδεμένος. Στην πρόσφυση δεν υπάρχουν εφέ παρόμοια με αυτά που περιγράφονται. Υπάρχει ένα σύνθετο άθροισμα καλά καθορισμένων δυνάμεων, το οποίο δίνει μια προκύπτουσα δύναμη, η οποία έχει μια μη μηδενική αρνητική προβολή κατά μήκος του άξονα κατεύθυνσης του ανέμου.
    
    Απάντηση

Εδώ είναι ένα απλό πείραμα για το θέμα μας. Μπορείς να εξηγήσεις?

Γιατί μια καμπύλη διαδρομή είναι πιο γρήγορη από μια ευθεία;

Προφανώς, αν το παρατηρήσουμε αυτό στην κλίμακα μας, τότε στον κβαντικό κόσμο θα είναι ακριβώς το ίδιο. Και στον μακροοικονομικό κόσμο επίσης.

Απάντηση

Ένα τετριμμένο πρόβλημα σχολικής φυσικής. Απλοποιούμε το μοντέλο σε μια ευθεία τροχιά με μικρή γωνία προς την οριζόντια - και μια τροχιά με τη μορφή γραμμής με διάλειμμα, όπου το πρώτο τμήμα έχει κλίση προς τον ορίζοντα πολύ πιο έντονα και το δεύτερο τμήμα έχει ακόμη μικρότερο κλίση από την πρώτη τροχιά. Η αρχή και το τέλος των τροχιών είναι ίδια. Ας παραμελήσουμε την τριβή. Και θα υπολογίσουμε την ώρα άφιξης στο «τέρμα» για φορτίο κατά μήκος της μιας και της άλλης διαδρομής. Το 2ο σημείο N. (οι μαθητές της όγδοης τάξης ξέρουν τι είναι αυτό) θα δείξει ότι ο χρόνος άφιξης στη γραμμή τερματισμού κατά μήκος της δεύτερης τροχιάς είναι μικρότερος. Εάν τώρα συμπληρώσετε το πρόβλημα με το δεύτερο μέρος της εγκατάστασης, που αντιπροσωπεύει μια κατοπτρική εικόνα σε σχέση με την κατακόρυφο στο τέλος της τροχιάς, ελαφρώς στρογγυλεμένα στις άκρες, θα έχετε την θήκη σας. Κοινοτοπία. Επίπεδο "Γ" στην Ενιαία Κρατική Εξέταση στη Φυσική. Ούτε καν πρόβλημα Ολυμπιάδας από άποψη πολυπλοκότητας

Απάντηση
- Μου αρέσει η ιδέα σου για την απλοποίηση. Ίσως αυτό να βοηθήσει τα παιδιά. Δώσε μου χρόνο να σκεφτώ και να προσπαθήσω να μιλήσω σε εφήβους.
  Και αν χωρίς απλοποίηση και όλα είναι τόσο μπανάλ, τότε ποια μορφή τροχιάς είναι η πιο γρήγορη;
  
  Απάντηση

«Σε θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών, η σκέδαση των φωτονίων είναι ήδη πολύ ισχυρότερη και ξεπερνά αυτό το φαινόμενο».

Αυτό είναι!!!
Προφανώς αυτό το φαινόμενο λειτουργεί σε περιορισμένη περιοχή και αντίστοιχους τύπους ενεργειακών αλληλεπιδράσεων. Στις οριακές ζώνες επικρατεί η «διασπορά συχνότητας» και η αντίστοιχη δυναμική της. Ο Volodya Lisin προσπάθησε να ανακαλύψει μερικές από τις αποχρώσεις αυτών των διαδικασιών το 1991, αλλά
μάλλον δεν είχα χρόνο. (Απλώς δεν μπορούσα να τον προσεγγίσω.). Κατά τη γνώμη μου, αυτό το φαινόμενο εξασθενεί καθώς μειώνονται οι διαβαθμίσεις θερμοκρασίας και η (ένταση των ρευμάτων μεταφοράς) στην αναλυόμενη ζώνη.
http://maxpark.com/community/5302/content/3334997#comment-44 797112
#10 MAG » 04/09/2015, 22:02
http://globalwave.tv/forum/viewtopic.php?f=20&t=65
Πέρασαν αιώνες, αλλά χωρίς θαύματα... - «ούτε εδώ ούτε εδώ»: (Ταινία 7. Ζέστη και θερμοκρασία)
https://www.youtube.com/watch?v=FR45i5WXGL8&index=7& list=PLgQC7tmTSjqTEDDVkR38piZvD14Kde
rYw

Απάντηση

Αστείο αποτέλεσμα. Μπορεί να ρίξει φως στο πρόβλημα του πρώτου γραμμαρίου στο σχηματισμό πλανητών - πώς η μικροσκοπική σκόνη μπορεί να συσσωρευτεί σε ένα σύννεφο αερίου και σκόνης. Ενώ ένα άτομο, ας πούμε, το υδρογόνο, απέχει πολύ από σωματίδια, βρίσκεται σε πρακτικά ισοτροπική θερμική ακτινοβολία. Αλλά αν δύο κηλίδες σκόνης το πλησιάσουν ακούσια, τότε, αλληλεπιδρώντας με το άτομο με την ακτινοβολία τους, θα λάβουν μια ώθηση ο ένας προς τον άλλον! Η δύναμη είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από τη βαρυτική δύναμη.

Απάντηση

Για να κολλήσουν τα σωματίδια σκόνης μεταξύ τους, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε τέτοια δροσερή φυσική. Τι γίνεται με τις «κηλίδες σκόνης»; Όλοι καταλαβαίνουμε ότι πιθανότατα μιλάμε για H2O, ως το κύριο στερεό συστατικό σε πολλά σύννεφα; Οι ενώσεις του άνθρακα με το υδρογόνο είναι υπερβολικά πτητικές (μέχρι πεντάνιο), δεν θα πω τίποτα απολύτως για την αμμωνία, άλλες ουσίες εκτός από H, He, C, N, O είναι στη μειοψηφία και υπάρχει επίσης μικρή ελπίδα για σύμπλοκα βιολογικά. Άρα το στερεό θα είναι κυρίως νερό. Είναι πιθανό ότι σε πραγματικά σύννεφα αερίου, οι νιφάδες του πάγου κινούνται αρκετά χαοτικά και σχετικά γρήγορα, πιστεύω ότι με ταχύτητα τουλάχιστον εκατοστών το δευτερόλεπτο. Ένα αποτέλεσμα όπως αυτό στο άρθρο απλά δεν θα δημιουργήσει τέτοια πιθανότητα σύγκρουσης νιφάδων χιονιού - οι χαρακτηριστικές σχετικές ταχύτητες των νιφάδων χιονιού είναι πολύ υψηλές και οι νιφάδες χιονιού περνούν η μία την πιθανή τρύπα της άλλης σε κλάσματα δευτερολέπτου. Αλλά κανένα πρόβλημα. Οι νιφάδες χιονιού ήδη συχνά συγκρούονται και, καθαρά μηχανικά, χάνουν ενέργεια. Κάποια στιγμή θα κολλήσουν μεταξύ τους λόγω μοριακών δυνάμεων τη στιγμή της επαφής και θα παραμείνουν μαζί, με αποτέλεσμα να σχηματιστούν νιφάδες χιονιού. Εδώ, για να κυλήσετε μικρές και πολύ χαλαρές χιονόμπαλες, δεν χρειάζεται ούτε θερμική ούτε βαρυτική έλξη - απαιτείται μόνο σταδιακή ανάμειξη του νέφους.
Πιστεύω επίσης ότι ο υπολογισμός στο άρθρο έχει μεγάλο λάθος. Η ζεύγη έλξη κόκκων σκόνης λήφθηκε υπόψη. Όμως η σκόνη σε ένα πυκνό σύννεφο είναι αδιαφανής και δίνει ομοιόμορφη θερμότητα από όλες τις πλευρές, δηλ. έχουμε ένα κομμάτι σκόνης μέσα σε ένα ζεστό κοίλο θάλαμο. Και γιατί να πετάξει στην περιοχή της πλησιέστερης γύρης; Εκείνοι. Για να λειτουργήσει η βαρύτητα, χρειάζεστε κρύο χώρο, αλλά σε ένα πυκνό σύννεφο δεν είναι ορατό, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει θερμική κλίση.

Απάντηση
- >Πιστεύω επίσης ότι ο υπολογισμός στο άρθρο έχει χονδρό λάθος. Η ζεύγη έλξη κόκκων σκόνης λήφθηκε υπόψη. Όμως η σκόνη σε ένα πυκνό σύννεφο είναι αδιαφανής και δίνει ομοιόμορφη θερμότητα από όλες τις πλευρές, δηλ. έχουμε ένα κομμάτι σκόνης μέσα σε ένα ζεστό κοίλο θάλαμο.
  Εδώ είναι που διαφωνώ. Εδώ μπορούμε να κάνουμε μια αναλογία με το πλάσμα. Στην προσέγγιση ενός ιδανικού πλάσματος χωρίς σύγκρουση, όλα είναι περίπου όπως λέτε: θεωρείται το μέσο πεδίο, το οποίο, ελλείψει εξωτερικών φορτίων και ρευμάτων, είναι ίσο με μηδέν - οι συνεισφορές από φορτισμένα σωματίδια αντισταθμίζουν πλήρως η μία την άλλη. Ωστόσο, όταν αρχίζουμε να εξετάζουμε μεμονωμένα ιόντα, αποδεικνύεται ότι η επιρροή από τους πλησιέστερους γείτονες εξακολουθεί να είναι παρούσα και πρέπει να ληφθεί υπόψη (πράγμα που γίνεται μέσω του ολοκληρώματος σύγκρουσης Landau). Η χαρακτηριστική απόσταση πέρα από την οποία μπορεί κανείς να ξεχάσει την αλληλεπίδραση κατά ζεύγη είναι η ακτίνα Debye.
  Για την υπό εξέταση αλληλεπίδραση, πιστεύω, μια παρόμοια παράμετρος θα είναι άπειρη: το ολοκλήρωμα του 1/r^2 συγκλίνει. Για μια αυστηρή απόδειξη, θα ήταν απαραίτητο να κατασκευαστεί μια κινητική εξίσωση για μια «ομίχλη» σταγονιδίων με μια τέτοια αλληλεπίδραση. Λοιπόν, ή χρησιμοποιήστε την εξίσωση Boltzmann: η διατομή σκέδασης είναι πεπερασμένη, πράγμα που σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να είστε τόσο περίπλοκοι όσο σε ένα πλάσμα εισάγοντας ένα μέσο πεδίο.
  Λοιπόν, νόμιζα ότι ήταν μια ενδιαφέρουσα ιδέα για ένα άρθρο, αλλά όλα είναι ασήμαντα. :(
  Αλλά στο υπό συζήτηση άρθρο, το έκαναν πολύ απλά: υπολόγισαν τη συνολική δυναμική ενέργεια ενός σφαιρικού νέφους μικροσωματιδίων με κατανομή Gauss. Υπάρχει ένας έτοιμος τύπος για τη βαρύτητα· τον υπολογίσαμε για αυτήν την αλληλεπίδραση (στα ασυμπτωτικά r>>R). Και αποδείχθηκε ότι υπάρχει μια αξιοσημείωτη περιοχή όπου η συμβολή της βαρύτητας είναι πολύ μικρότερη.
  
  Απάντηση
  - > Για την υπό εξέταση αλληλεπίδραση, πιστεύω ότι μια παρόμοια παράμετρος θα είναι άπειρη
    Ίσως μηδέν; Γενικά, δεν κατάλαβα καλά την ανάρτησή σου, υπάρχει μια υπερπληθώρα μαθηματικών που δεν ξέρω, όταν είναι πιο απλό εδώ - για να υπάρχει μια μη ισορροπημένη δύναμη, χρειάζεται μια κλίση πυκνότητας ακτινοβολίας, όταν δεν υπάρχει κλίση , δεν υπάρχει δύναμη, γιατί είναι το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις.
    > Και αποδείχθηκε ότι υπάρχει μια αξιοσημείωτη περιοχή όπου η συμβολή της βαρύτητας είναι πολύ μικρότερη.
    Μπορείς να γίνεις λίγο πιο συγκεκριμένος; Δεν καταλαβαίνω πραγματικά πώς αυτό το αποτέλεσμα θα μπορούσε να βοηθήσει τον σχηματισμό οτιδήποτε στο διάστημα να έχει κάποια σημασία. Για μένα, αυτός είναι ένας άχρηστος υπολογισμός. Είναι σαν να αποδεικνύεις ότι το φαινόμενο είναι περισσότερο από 100.500 φορές ισχυρότερο από τη βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ γειτονικών ατόμων στην ατμόσφαιρα του Δία - συμφωνώ, αλλά αυτό συμβαίνει μόνο επειδή η βαρυτική αλληλεπίδραση μεμονωμένων κόκκων σκόνης, γενικά, δεν είναι καθόλου ενδιαφέρουσα. Αλλά τουλάχιστον η βαρύτητα δεν θωρακίζεται.
    Το φαινόμενο, πιστεύω, εντείνεται στο κοντινό πεδίο όταν η απόσταση πλησιάζει το 0, αλλά αυτό είναι ήδη μια περιγραφή του πώς ακριβώς συμβαίνει η σύγκρουση των σωματιδίων σκόνης εάν έχουν ήδη συγκρουσθεί.
    ΥΓ: το δυναμικό ενός κόκκου σκόνης στη θερμική ακτινοβολία, όπως το καταλαβαίνω, δεν εξαρτάται από την τάξη μεγέθους του μεγέθους του νέφους - αυτό το δυναμικό εξαρτάται μόνο από την πυκνότητα της ακτινοβολίας, δηλ. σχετικά με τη θερμοκρασία και τον βαθμό αδιαφάνειας του νέφους. Ο βαθμός αδιαφάνειας κατά σειρά μεγέθους μπορεί να ληφθεί ως 1. Αποδεικνύεται ότι δεν έχει σημασία τι είδους σύννεφο έχουμε, σημασία έχει μόνο η μέση θερμοκρασία γύρω μας. Πόσο μεγάλο είναι αυτό το δυναμικό εάν εκφραστεί σε όρους κινητικής ενέργειας m/s; (Μπορώ να κάνω τα μαθηματικά, αλλά μήπως υπάρχει έτοιμη λύση;) Επίσης, εάν το σύννεφο είναι αδιαφανές, τότε το δυναμικό του σύννεφου στο σύνολό του θα είναι συνάρτηση της επιφάνειας του νέφους. Περιέργως, έχουμε την ίδια επιφανειακή τάση, αλλά με λίγο διαφορετικό τρόπο. Και μέσα στο σύννεφο η σκόνη θα είναι ελεύθερη.
    
    Απάντηση

Ανοίγετε το άρθρο από το 2013, κοιτάξτε, δεν είναι δύσκολο, όλα περιγράφονται εκεί στη συνηθισμένη ανθρώπινη γλώσσα.

Για παράδειγμα, πήραν ένα σύννεφο πεπερασμένης ακτίνας 300 μέτρων και αντικατέστησαν ανόητα αριθμούς σε τύπους για την κατάσταση μέσα και έξω από το σύννεφο. Το κύριο σημείο είναι ότι ακόμη και έξω, σε απόσταση σχεδόν ενός χιλιομέτρου από το κέντρο, η θερμική έλξη εξακολουθεί να είναι ισχυρότερη από τη βαρυτική έλξη. Αυτό γίνεται μόνο για να πάρετε μια αίσθηση για την κλίμακα του εφέ. Αναγνωρίζουν ότι η πραγματική κατάσταση είναι πολύ πιο περίπλοκη και πρέπει να διαμορφωθεί προσεκτικά.

Απάντηση

Η σκόνη αντιπροσωπεύεται κυρίως (στους 400 °K) από σωματίδια ολιβίνης, αιθάλης και πυριτίου. Τα καπνίζουν οι κόκκινοι υπεργίγαντες.
Οι κόκκοι σκόνης μετατρέπουν την κινητική ενέργεια σε θερμότητα. Και δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, αλλά με κοντινά άτομα ή μόρια που είναι διαφανή στην ακτινοβολία. Εφόσον το r είναι σε έναν κύβο, τότε τα σωματίδια σκόνης που βρίσκονται σε απόσταση ενός χιλιοστού ή εκατοστού από το ΑΤΟΜ το έλκουν το καθένα προς το μέρος τους και εμφανίζεται μια δύναμη που φέρνει τα σωματίδια σκόνης μαζί. Ταυτόχρονα, οι κόκκοι σκόνης ανά μέτρο αγνοούνται λόγω μείωσης της δύναμης αλληλεπίδρασης κατά δισεκατομμύρια (ή και τρισεκατομμύρια) φορές.

Απάντηση

«Αυτή η ακτινοβολία αποκλίνει προς όλες τις κατευθύνσεις, επομένως η ενεργειακή της πυκνότητα μειώνεται με την απόσταση ως 1/r2. Ένα άτομο, όντας κοντά, αισθάνεται αυτή την ακτινοβολία - γιατί μειώνει την ενέργειά του. Και δεδομένου ότι το άτομο προσπαθεί να μειώσει την ενέργεια αλληλεπίδρασής του όσο το δυνατόν περισσότερο, είναι ενεργειακά πλεονεκτικό γι 'αυτό να πλησιάσει την μπάλα - εξάλλου, η μείωση της ενέργειας είναι πιο σημαντική εκεί!».
Αλλά, με συγχωρείτε, εάν ένα άτομο ορμήσει προς μια θερμαινόμενη μπάλα, τότε δεν θα μειώσει την ενέργειά του με κανέναν τρόπο, αλλά, αντίθετα, θα την αυξήσει μόνο. Πιστεύω ότι αυτή δεν είναι σωστή εξήγηση.

Απάντηση

Τότε μου ήρθε ένα πρόβλημα. Ας υπάρχει ένας θερμικά σταθεροποιημένος θάλαμος που αποτελείται από δύο μαύρα ημισφαίρια διαφορετικών ακτίνων, προσανατολισμένα σε διαφορετικές κατευθύνσεις και έναν επιπλέον επίπεδο δακτύλιο. Αφήστε το αριστερό ημισφαίριο να έχει μικρότερη ακτίνα από το δεξί, ένα επίπεδο χώρισμα κάνει την περιοχή του θαλάμου κλειστή. Αφήστε το άτομο να είναι στο κέντρο της καμπυλότητας καθενός από τα δύο ημισφαίρια και ακίνητο. Αφήστε τα ημισφαίρια να είναι ζεστά. Το ερώτημα είναι - θα βιώσει το άτομο θερμική δύναμη προς μία κατεύθυνση;

Εδώ βλέπω 2 λύσεις: 1) θα προκύψει γρήγορα θερμική ισορροπία σε έναν τέτοιο θάλαμο, δηλ. Η πυκνότητα ακτινοβολίας θα είναι η ίδια σε όλες τις πλευρές και η ίδια σε οποιοδήποτε σημείο του θαλάμου. Εάν η πυκνότητα της θερμικής ακτινοβολίας στον θάλαμο δεν εξαρτάται από το επιλεγμένο σημείο, τότε η δυνατότητα αλληλεπίδρασης με την ακτινοβολία δεν αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει δύναμη.
2) Λάθος απόφαση. Χωρίζουμε τον τοίχο σε επιφανειακά στοιχεία ίσου εμβαδού και ενσωματώνουμε τη δύναμη αλληλεπίδρασης του ατόμου με το επιφανειακό στοιχείο. Αποδεικνύεται ότι ο επίπεδος δακτύλιος συνεισφέρει μηδενικά και η πλησιέστερη αριστερή επιφάνεια έχει τετραγωνικά λιγότερα σημεία, καθένα από τα οποία σέρνει κύβους φορές πιο δυνατά - δηλ. ένας κόκκος σκόνης πετά στην πλησιέστερη επιφάνεια, δηλ. αριστερά.

Όπως μπορείτε να δείτε, η απάντηση είναι εντελώς διαφορετική.

Εξήγηση της αντίφασης. Αν έχουμε ένα στοιχείο ακτινοβολίας μη σφαιρικού σχήματος, τότε δεν λάμπει εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις. Ως αποτέλεσμα, έχουμε μια κλίση πυκνότητας ακτινοβολίας, η φορά της οποίας δεν κατευθύνεται προς τον εκπομπό. Στη συνέχεια, παίρνουμε αυτό: το σπάσιμο μιας σύνθετης επιφάνειας σε σημεία και η θεώρησή τους ως ΣΤΡΟΓΓΥΛΕΣ κηλίδες σκόνης γίνεται εντελώς εσφαλμένο.

Απάντηση

Εδώ ήρθε στο μυαλό ένα ακόμη πιο ενδιαφέρον πρόβλημα. Ας έχουμε έναν εκπομπό θερμότητας με τη μορφή ενός επίπεδου μαύρου δακτυλίου, του οποίου η εξωτερική και η εσωτερική ακτίνα είναι ίσες με R και r. Και ακριβώς στον άξονα του δακτυλίου, σε απόσταση h, υπάρχει ένα άτομο. Μετρήστε h<

Λύση 1 (λάθος!). Σπάστε τον δακτύλιο σε «κηλίδες σκόνης» και μετά πάρτε το ολοκλήρωμα της δύναμης έλξης του ατόμου και των στοιχείων του δακτυλίου πάνω από την επιφάνεια. Ο υπολογισμός δεν έχει ενδιαφέρον, γιατί με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, καταλαβαίνουμε ότι το άτομο τραβιέται στον δακτύλιο.
Λύση 2. Ο δακτύλιος δεν μπορεί να λάμπει από την άκρη ή λάμπει ελάχιστα, δηλ. το ενεργειακό δυναμικό του ατόμου σε σημεία του επιπέδου του δακτυλίου γίνεται 0 (μέγιστο δυναμικό). Η ακτινοβολία του δακτυλίου θα είναι μη μηδενική σε σημεία των οποίων το ύψος h πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου είναι διαφορετικό από το 0· σε αυτά τα σημεία θα υπάρχει ένα μη μηδενικό δυναμικό (μικρότερο από 0). Εκείνοι. έχουμε μια βαθμίδα πυκνότητας ακτινοβολίας, η οποία τοπικά (στο h~=0, h<

Μου φαίνεται ότι η λύση 1 περιέχει ένα σφάλμα, φαίνεται να καταλαβαίνω πού, αλλά δεν μπορώ να το εξηγήσω με απλά λόγια.

Αυτό το πρόβλημα δείχνει αυτό. Ένα άτομο δεν έλκεται από ένα αντικείμενο που εκπέμπει θερμότητα, δηλ. το διάνυσμα δύναμης δεν κατευθύνεται προς την επιφάνεια ακτινοβολίας. Δεν έχει σημασία για εμάς ΑΠΟ ΠΟΥ προέρχεται η ακτινοβολία, αυτό που έχει σημασία για εμάς είναι ΠΟΣΑ ακτινοβολία σε ένα δεδομένο σημείο και ποια είναι η βαθμίδα πυκνότητας ακτινοβολίας. Το άτομο κινείται προς τη βαθμίδα πυκνότητας ακτινοβολίας και αυτή η βαθμίδα μπορεί να κατευθυνθεί ακόμη και προς το ημιεπίπεδο στο οποίο δεν υπάρχει ούτε ένα σημείο του εκπομπού.

Πρόβλημα 3. Ο ίδιος δακτύλιος όπως στο βήμα 2, αλλά το άτομο βρίσκεται αρχικά στο σημείο h=0. Αυτή η κατάσταση είναι ισορροπημένη και συμμετρική, αλλά ασταθής. Η λύση θα ήταν το αυθόρμητο σπάσιμο της συμμετρίας. Το άτομο θα ωθηθεί προς τα έξω από τη θέση του κέντρου συμμετρίας, επειδή είναι ασταθής.

Εφιστώ επίσης την προσοχή στο γεγονός ότι δεν χρειάζεται να αντικατασταθεί το σύννεφο με προσελκυσμένα σωματίδια σκόνης. Θα βγει κακό. Εάν 3 κόκκοι σκόνης στέκονται στην ίδια ευθεία γραμμή και σκιάζονται ελαφρώς ο ένας τον άλλο, τότε η συμμετρία θα σπάσει αυθόρμητα, αυτό δεν συμβαίνει στις δυνάμεις βαρύτητας, επειδή η βαρύτητα δεν θωρακίζεται.

Απάντηση

Έχω μια ερώτηση (όχι μόνο για τον Igor, αλλά για όλους). Πώς εισέρχεται η δυναμική ενέργεια στη βαρυτική μάζα ενός συστήματος; Θα ήθελα να λύσω αυτό το ζήτημα. Για παράδειγμα, το σύμπαν αποτελείται από κόκκους σκόνης ομοιόμορφα κατανεμημένους στο διάστημα, οι οποίοι αλληλεπιδρούν βαρυτικά μεταξύ τους. Προφανώς, ένα τέτοιο σύστημα έχει υψηλή δυναμική ενέργεια, αφού υπάρχει μια κατάσταση του συστήματος στην οποία αυτοί οι κόκκοι σκόνης συγκεντρώνονται σε γαλαξίες, καθένας από τους οποίους έχει λιγότερη δυναμική ενέργεια, σε σύγκριση με τους κόκκους σκόνης που είναι διάσπαρτοι στο χώρο από τον οποίο αποτελούνται. Το συγκεκριμένο ερώτημα είναι: η δυναμική ενέργεια αυτού του συστήματος περιλαμβάνεται στη βαρυτική μάζα του σύμπαντος;
Μου φαίνεται ότι αυτή η ερώτηση σχετίζεται με το θέμα που έθεσε ο PavelS. Σε ένα άπειρο σύμπαν, είναι αδύνατο να εντοπιστεί μια σφαίρα που το καλύπτει. Και μέσα σε οποιαδήποτε άλλη σφαίρα, για παράδειγμα, που περιβάλλει έναν γαλαξία, το βαρυτικό δυναμικό που δημιουργείται από την ύλη που βρίσκεται πίσω από τη σφαίρα (που βρίσκεται σε μεγάλες κλίμακες σχεδόν ομοιόμορφα στο διάστημα) δεν επηρεάζει τη συμπεριφορά των σωμάτων μέσα σε αυτήν τη σφαίρα. Επομένως, μπορούμε να μιλήσουμε για είσοδο δυναμικής ενέργειας στη βαρυτική μάζα μόνο σε σχέση με τοπικές ανομοιογένειες στην κατανομή της ύλης.

Απάντηση

Δεν έθεσα αυτή την ερώτηση. :) Μου φάνηκε επίσης ότι η διαστολή του σύμπαντος, λαμβάνοντας υπόψη τη σκοτεινή ενέργεια και το κοκκίνισμα των φωτονίων, παραβιάζει τον νόμο της διατήρησης της ενέργειας, αλλά αν το θέλετε πραγματικά, μπορείτε να γυρίσετε και να πείτε ότι η συνολική ενέργεια του σύμπαντος είναι ακόμα 0, γιατί η ουσία βρίσκεται σε ένα δυνητικό πηγάδι, και όσο περισσότερη ουσία, τόσο πιο βαθύ είναι το πηγάδι. Αυτό για το οποίο το αγόρασα είναι γιατί το πουλάω - δεν είμαι καλός στις λεπτομέρειες.
Σχετικά με τη δυναμική ενέργεια, συνήθως θεωρείται μικρότερη από το μηδέν. Εκείνοι. Τα ελεύθερα σωματίδια είναι μηδέν, τα δεσμευμένα σωματίδια είναι ήδη μικρότερα από 0. Έτσι η αρνητική δυναμική ενέργεια λειτουργεί σαν αρνητική μάζα (ελάττωμα μάζας) - η μάζα του συστήματος είναι μικρότερη από τη μάζα των επιμέρους συστατικών. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης ενός σουπερνόβα, η δυναμική ενέργεια πηγαίνει σε ένα μεγάλο μείον, και η διαφορά στις μάζες του τι ήταν και τι έγινε μπορεί να εκπέμπεται προς τα έξω με τη μορφή φωτονίων (αντίθετα, όχι φωτονίων αλλά στην πραγματικότητα νετρίνων).

Απάντηση
- Το άρθρο εξετάζει τις εκδηλώσεις δυναμικής ενέργειας σε ένα σύστημα. Εάν υπάρχει μια δυναμική κλίση αυτής της ενέργειας στο σύστημα, τότε προκύπτει μια δύναμη. Πολύ σωστά παρατήρησες ότι σε ορισμένες συνθήκες δεν υπάρχει κλίση, λόγω πλήρους συμμετρίας (το άτομο βρίσκεται μέσα σε μια σφαίρα). Συνέχισα την αναλογία σε σχέση με το σύμπαν, όπου συνολικά δεν υπάρχει κλίση δυνητικής βαρυτικής ενέργειας. Υπάρχουν μόνο τοπικές εκδηλώσεις του.
  Υπάρχει μια δήλωση ότι η μάζα της ύλης αποτελείται κυρίως από την κινητική ενέργεια των κουάρκ και των γκλουονίων, συν ένα μικρό σωματίδιο που οφείλεται στο πεδίο Higgs. Αν υποθέσουμε ότι αυτή η μάζα περιέχει και αρνητική δυναμική ενέργεια, τότε αυτή η δήλωση δεν είναι αληθινή.
  Η μάζα πρωτονίου είναι 938 MeV. Η συνολική μάζα των κουάρκ, όπως προσδιορίζεται από τους φυσικούς, είναι περίπου 9,4 MeV. Δεν υπάρχει μαζικό ελάττωμα εδώ. Θέλω να καταλάβω, γενικά, αν η δυναμική ενέργεια λαμβάνεται με οποιονδήποτε τρόπο υπόψη από τη γενική θεωρία της σχετικότητας, ως γεννήτρια μάζας, ή όχι. Ή υπάρχει απλώς ενέργεια εκεί - που είναι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας και της δυναμικής ενέργειας.
  «Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης ενός σουπερνόβα, η δυναμική ενέργεια πηγαίνει σε ένα μεγάλο μείον, και η διαφορά στις μάζες του τι ήταν και τι έγινε μπορεί να εκπέμπεται προς τα έξω με τη μορφή φωτονίων (μάλλον, όχι φωτονίων αλλά στην πραγματικότητα νετρίνων) .»
  Τι λοιπόν - μια τρύπα επειδή η ουσία που έπεσε μέσα της και βρίσκεται σε μια βαθιά τρύπα δυναμικού δεν γίνεται ελαφρύτερη, ίσως από την ποσότητα της μάζας της ενέργειας - η ουσία που επέστρεψε πίσω.
  
  Απάντηση
  - "εκτός από την ποσότητα μάζας ενέργειας - ύλης που επέστρεψε"
    Αυτό το "εκτός αν" μπορεί να είναι όσο μεγάλο θέλετε. Έτσι, έχοντας χάσει ένα κιλό στη μαύρη τρύπα, θα είναι λιγότερο μάζα κατά λιγότερο από 1 κιλό. Στην πράξη, έως και το 30% της πτώσης μάζας εκπέμπεται ως ακτίνες Χ από τον δίσκο προσαύξησης, αλλά ο αριθμός των πτωτικών πρωτονίων δεν μειώνεται. Δεν είναι η ύλη που εκπέμπεται, αλλά οι ακτίνες Χ. Δεν συνηθίζεται να ονομάζουμε ακτινογραφία με τον όρο ουσία.
    Διαβάστε τα νέα για τη σύγκρουση δύο μαύρων οπών και το αποτέλεσμα εκεί είναι επίσης αισθητά χειρότερο από το σύνολο των αρχικών οπών.
    Και τέλος, το ερώτημα είναι ΠΟΥ είσαι με τη ζυγαριά σου. Σε ποιο πλαίσιο αναφοράς και σε ποιο σημείο; Η μέθοδος μέτρησης είναι το παν. Ανάλογα με αυτό, σκοπεύετε να μετρήσετε διαφορετικές μάζες, αλλά IMHO αυτό είναι περισσότερο ένα θέμα ορολογίας. Εάν ένα άτομο βρίσκεται μέσα σε ένα αστέρι νετρονίων, τότε δεν μπορείτε να μετρήσετε τη μάζα του παρά μόνο συγκρίνοντάς το με ένα γειτονικό σώμα δοκιμής που βρίσκεται κοντά. Από αυτή την άποψη, η μάζα ενός ατόμου δεν μειώνεται όταν πέφτει σε μια τρύπα, αλλά η μάζα του συνολικού συστήματος δεν είναι ίση με το άθροισμα των μαζών των συστατικών. Πιστεύω ότι αυτή είναι η πιο ακριβής ορολογία. Σε αυτή την περίπτωση, η μάζα του συστήματος μετριέται πάντα σε σχέση με έναν παρατηρητή εκτός αυτού του συστήματος.
    
    Απάντηση
    - Ο όρος "μέγεθος μάζας ενέργειας - ύλη" εδώ σημαίνει "μέγεθος μάζας ενέργειας και μάζα ύλης". Οι ακτίνες Χ έχουν μάζα ηρεμίας εάν κλειδωθούν σε ένα κουτί με καθρέφτες ή σε μια μαύρη τρύπα. Τα βαρυτικά κύματα μεταφέρουν επίσης ενέργεια και πρέπει να ληφθούν υπόψη στη γεννήτρια μάζας στη γενική σχετικότητα. Ζητώ συγγνώμη για την ανακρίβεια της διατύπωσης.
      Αν και, όπως γνωρίζω, το ίδιο το πρακτικά ακίνητο βαρυτικό πεδίο δεν λαμβάνεται υπόψη στη σύνθεση της μάζας στη γενική σχετικότητα. Επομένως, η ενέργεια του δυναμικού πεδίου δεν πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη. Επιπλέον, η δυναμική ενέργεια είναι πάντα σχετική. Ή κάνω λάθος; Σε αυτό το πλαίσιο, η δήλωση ότι η μάζα του σύμπαντος είναι 0 λόγω της αρνητικής ενέργειας (και μάζας) του βαρυτικού πεδίου είναι ανοησία.
      Στο παράδειγμα με μια μαύρη τρύπα, αν υποθέσουμε ότι στη διαδικασία της πτώσης στην τρύπα, για παράδειγμα, ένα κιλό πατάτες, δεν βγήκε τίποτα πίσω, νομίζω ότι η μαύρη τρύπα αυξάνει τη μάζα της κατά αυτό το κιλό. Εάν δεν λάβετε υπόψη τη δυναμική ενέργεια των πατατών στη σύνθεση της μάζας, τότε η αριθμητική μοιάζει με αυτό. Όταν μια πατάτα πέφτει σε μια τρύπα, αποκτά μεγαλύτερη κινητική ενέργεια. Λόγω αυτού, αυξάνει τη μάζα του, αν το δει κανείς έξω από την τρύπα. Ταυτόχρονα όμως, όταν τις βλέπουμε από έξω, όλες οι διαδικασίες στις πατάτες επιβραδύνονται. Αν διορθώσουμε τη χρονική διαστολή, τότε η μάζα της πατάτας όταν την κοιτάμε από εξωτερικό πλαίσιο αναφοράς δεν θα αλλάξει. Και η μαύρη τρύπα θα αυξήσει τη μάζα της κατά 1 κιλό ακριβώς.
      
      Απάντηση

«Για παράδειγμα, το σύμπαν αποτελείται από σωματίδια σκόνης ομοιόμορφα κατανεμημένα στο διάστημα, τα οποία αλληλεπιδρούν βαρυτικά μεταξύ τους».

Το μοντέλο σας είναι ήδη αντιφατικό και άσχετο με την πραγματικότητα. Μπορείτε να βγάλετε ένα σωρό τέτοια παραδείγματα και να καταλήξετε σε οποιοδήποτε συμπέρασμα κάθε φορά.
Και η εντροπία θα είναι ένας παράγοντας στην τάξη του συστήματός σας. Και η δυνητική ενέργεια δεν θα σας δώσει ενδιαφέροντα αποτελέσματα, αφού είναι σχετική με το επιλεγμένο σημείο αναφοράς και τον Παρατηρητή.

Στον πραγματικό κόσμο, ένα παρόμοιο μοντέλο είναι ένας κρύσταλλος. Σε αυτό, τα άτομα είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στο χώρο και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Διόρθωσε με αν κάνω λάθος.

Απάντηση

«Το μοντέλο σας είναι ήδη αντιφατικό και άσχετο με την πραγματικότητα».
Όσον αφορά την ασυνέπεια, αυτό πρέπει να αποδειχθεί. Όσον αφορά τη συμμόρφωση με την πραγματικότητα - ίσως. Αυτό είναι ένα υποθετικό μοντέλο. Έχει απλοποιηθεί λίγο για καλύτερη κατανόηση.
"Και η εντροπία θα είναι ένας παράγοντας στην τάξη του συστήματός σας..."
Συμφωνώ.

Απάντηση
- Αν σας αρέσουν οι κυματικές θεωρίες της φυσικής και σας αρέσει να τις μοντελοποιείτε, τότε προσπαθήστε να εξηγήσετε αυτό το φαινόμενο στο καταπληκτικό μας σύμπαν.
  Εκδηλώνεται σε όλες τις κλίμακες.
  https://cs8.pikabu.ru/post_img/2017/01/30/0/1485724248159285 31.webm
  Το δημοσίευσα και για το AI παραπάνω. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε και το σκεπτικό πίσω από αυτό.
  
  Απάντηση
  
  Συγγνώμη που είμαι ωμά, αλλά πρόκειται για έναν μπανάλ μηχανικό του πρώτου έτους του πανεπιστημίου. Ωστόσο, το ίδιο το φαινόμενο θα πρέπει να είναι κατανοητό ακόμη και σε έναν δυνατό μαθητή. Κατανοήστε ότι δεν μπορώ να χάσω χρόνο σε τυχαία αιτήματα. Σε γενικές γραμμές, είναι καλύτερο να παραμείνετε στο θέμα της είδησης όταν σχολιάζετε ειδήσεις.
  
  Απάντηση
  - - Πιστεύετε σοβαρά ότι η φυσική καταλήγει να απαριθμεί όλα τα πιθανά προβλήματα και μια λίστα λύσεων για αυτά; Και ότι ένας φυσικός, βλέποντας ένα πρόβλημα, ανοίγει αυτή τη μαγική λίστα, αναζητά το πρόβλημα νούμερο ένα εκατομμύριο σε αυτήν και διαβάζει την απάντηση; Όχι, η κατανόηση της φυσικής σημαίνει να βλέπεις ένα φαινόμενο, να το κατανοείς, να γράφεις τύπους που το περιγράφουν.
      Όταν λέω ότι αυτό είναι κοινότοπη φυσική του 1ου έτους, σημαίνει ότι ένας φοιτητής φυσικής μετά από ένα κανονικό μάθημα μηχανικής μπορεί να το λύσει μόνος του. Ένας κανονικός μαθητής δεν ψάχνει λύση, λύνει μόνος του το πρόβλημα.
      Συγγνώμη για την επίπληξη, αλλά αυτή η ευρέως διαδεδομένη στάση είναι πολύ καταθλιπτική. Αυτή είναι η βάση για την παρανόηση των περισσότερων ανθρώπων για το τι κάνει η επιστήμη και πώς το κάνει.
      
      Απάντηση
      - Συμφωνώ απόλυτα μαζί σου. Δεν υπάρχει μεγαλύτερη ευχαρίστηση από το να λύνεις μόνος σου ένα πρόβλημα. Είναι σαν ναρκωτικό))
        Απλώς έκανα μια ερώτηση με φιλικό τρόπο.
        Έχω ένα μέσο επίπεδο συνολικά στην επίλυση προβλημάτων στη φυσική. Στις Πανενωσιακές Ολυμπιάδες Φυσικής ήμουν στη μέση. Αλλά στον προγραμματισμό και στο μόντελινγκ κατάφερα να ανέβω πιο ψηλά. αλλά εδώ λειτουργεί ένας διαφορετικός τρόπος σκέψης.
        
        Απάντηση
        
        Δεν μπορώ να διατυπώσω ξεκάθαρα την ουσία αυτού του φαινομένου με απλά λόγια. (κάποιο λήθαργο στο κεφάλι μου). Ακριβώς το θέμα. Να το μεταφέρεις σε άλλο μοντέλο και να το εξηγήσεις και στους μαθητές.
        
        Αυτό το πείραμα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σήμα που διέρχεται. Και ταξιδεύει κατά μήκος μιας καμπύλης τροχιάς πιο γρήγορα.
        Από πού προκύπτει αυτό το κέρδος στο χρόνο;
        Προφανώς και το σχήμα της τροχιάς επηρεάζει αυτή την καθυστέρηση. Εάν κάνετε πολύ βαθιές τρύπες, η μπάλα απλά δεν θα ξεπεράσει την τρύπα, χάνοντας ενέργεια λόγω της αντίστασης του αέρα σε υψηλές ταχύτητες.
        Εάν θέσετε το πρόβλημα ως τον καθορισμό του βέλτιστου σχήματος της τροχιάς, τότε το πρόβλημα φαίνεται να παύει να είναι σχολικό πρόβλημα. Έχουμε ήδη μπει σε πολλές διαφορετικές λειτουργίες και σχήματα της τροχιάς.
        Μπορούμε να μεταφέρουμε αυτό το πρόβλημα στα στοιχεία; Μου φαίνεται ότι θα ήταν χρήσιμο για πολλούς ανθρώπους αν κρίνουμε από την αντίδραση των ανθρώπων. Και αυτό το καθήκον αντικατοπτρίζει καλά την πραγματικότητα.
        
        Απάντηση
        
        Ειλικρινά, δεν καταλαβαίνω πώς, όταν συμμετέχετε σε Ολυμπιάδες, δεν βλέπετε αυτό το φαινόμενο. Ειδικά σε συνδυασμό με το γεγονός ότι, σύμφωνα με εσάς, δεν μπορείτε να διατυπώσετε ξεκάθαρα την ουσία αυτού του φαινομένου.
        Καταλαβαίνετε ότι ο χρόνος που χρειάζεται για να διανύσει μια τροχιά εξαρτάται όχι μόνο από το μήκος της, αλλά και από την ταχύτητά της; Καταλαβαίνετε ότι η ταχύτητα στο κάτω μέρος είναι μεγαλύτερη από την κορυφή; Μπορείτε να συνδυάσετε αυτά τα δύο γεγονότα στη γενική κατανόηση ότι μια μεγαλύτερη τροχιά δεν σημαίνει απαραίτητα περισσότερο χρόνο; Όλα εξαρτώνται από την αύξηση της ταχύτητας με την αύξηση του μήκους.
        Αρκεί να κατανοήσουμε αυτό το φαινόμενο για να σταματήσουμε να εκπλήσσεστε από το αποτέλεσμα. Και ένας συγκεκριμένος υπολογισμός για μια αυθαίρετη τροχιά θα απαιτήσει προσεκτική καταγραφή του ολοκληρώματος (και εδώ χρειάζεται 1ο έτος πανεπιστημίου). Εκεί, φυσικά, θα είναι διαφορετικό για διαφορετικές τροχιές, αλλά μπορεί να αποδειχθεί ότι για μια αρκετά επίπεδη τροχιά οποιουδήποτε σχήματος, που πηγαίνει αυστηρά κάτω από την ευθεία, ο χρόνος ταξιδιού θα είναι πάντα μικρότερος.
        >Διασκεδάζω με τη θεωρία του χρόνου τώρα.
        Αυτό είναι ένα πολύ επικίνδυνο σκεύασμα. Τόσο επικίνδυνο που σας ζητώ προληπτικά να μην γράφετε τίποτα για τέτοια θέματα στα σχόλια για στοιχεία. Ευχαριστώ για την κατανόηση.
        
        Απάντηση
        
        Βλέπω αυτό το φαινόμενο, το καταλαβαίνω και μπορώ να πάρω το ολοκλήρωμα σε οποιοδήποτε σχήμα της τροχιάς και να γράψω εύκολα ένα πρόγραμμα για τον υπολογισμό.
        Αλλά όταν πηγαίνω με εφήβους στο πειραματάριο και τους εξηγώ με απλή γλώσσα πώς λειτουργούν όλα, ακριβώς σε αυτό το φαινόμενο αποτυγχάνω. Ίσως είναι η ηλικία που κάνει το φόρο της))
        Και η ικανότητα να βλέπετε γρήγορα και εύκολα την τελική απάντηση εξαφανίζεται εάν δεν εξασκείτε συνεχώς. Μάλλον όπως στον αθλητισμό. Στα 40 σου είναι δύσκολο να γυρίζεις στην οριζόντια μπάρα όπως στα νιάτα σου... και να κάνεις τούμπες)))
        Ποτέ δεν σκέφτηκα ότι η συζήτηση για τον Χρόνο είναι ταμπού))). Επιπλέον, αυτό είναι το θεμέλιο. Διαβάζοντας τον Χόκινγκ και βλέποντας πώς διέδιδαν αυτές τις ιδέες, ήμουν σίγουρος ότι αιχμαλώτιζαν τα μυαλά των ερευνητών του κόσμου.
        Ίσως με παρεξήγησες;
        Αλλά αυτό είναι απλώς μια συζήτηση... και φυσικά δεν πρόκειται να παραβιάσω τους κανόνες και να προωθήσω οποιαδήποτε αίρεση και αβάσιμες προσωπικές θεωρίες)) Αυτό τουλάχιστον δεν είναι αξιοπρεπές...
        Αλλά ο εγκέφαλος απαιτεί φαγητό και κάτι νέο)))
        
        Απάντηση
        
        Όσο για τους Ολυμπιακούς Αγώνες. Η εμπειρία μου έχει δείξει ότι οι πραγματικά κουλ τύποι δεν είναι αυτοί που λύνουν νέα προβλήματα, αλλά αυτοί που τα βάζουν. Υπάρχουν μόνο λίγα από αυτά. Αυτή είναι μια διαφορετική διάσταση και άποψη του κόσμου. Μια τυχαία συνομιλία 5 λεπτών με ένα τέτοιο άτομο σε μια από τις Ολυμπιάδες άλλαξε εντελώς τη ζωή μου και με έβγαλε από βαθιές ψευδαισθήσεις και στην πραγματικότητα μου έσωσε τη ζωή.
        Αστειεύτηκε ότι ο «Διδάκτωρ Επιστημών» παίρνει τον τίτλο του για τη θεραπεία τραυματιών συναδέλφων που δεν μπόρεσαν να ανέβουν σε μια από τις τσουλήθρες.
        Αυτό το άτομο υποστήριξε ότι οι κορυφαίοι νικητές των Ολυμπιάδων στη συνέχεια διαλύονται στην επιστημονική κοινότητα και δεν φέρνουν νέες ανακαλύψεις και αποτελέσματα. Επομένως, χωρίς συνεχή ευρεία ανάπτυξη των γνώσεων και των πραγματικών δεξιοτήτων σας, η πορεία προς κάτι νέο δεν θα είναι ορατή.
        Και γενικά οι Ολυμπιακοί Αγώνες είναι ένα καθαρό άθλημα με τύχη, θάρρος, πονηριά, με πολλούς τραυματισμούς και σακατέψιμο του ψυχισμού των παιδιών, μεταξύ των οποίων και εγώ. Αλλά αυτή είναι η ζωή)))
        
        Απάντηση

Οι Myth και Legend Busters έχουν ήδη διαψεύσει την υπόθεσή σας.
https://www.youtube.com/watch?v=XsKhzk4gn3A

Το αποτέλεσμα είναι ανεξάρτητο από υλικά και τριβή.
Επίσης, σύμφωνα με την εκδοχή σας, αν αντικαταστήσουμε τις μπάλες με συρόμενα βάρη, το εφέ θα εξαφανιστεί.

Επίσης, οι πιο γρήγορες μπάλες έχουν μεγαλύτερη αντίσταση αέρα. Το σύρσιμο είναι ανάλογο του τετραγώνου της ταχύτητας. Κι όμως αυτό δεν τους εμποδίζει να έρθουν πρώτοι.

Ας έχουμε πιο ρεαλιστικές ιδέες. Αυτά τα πράγματα αντικατοπτρίζουν άμεσα τον τρόπο που λειτουργεί ο κόσμος μας.

Απάντηση

- Γενικά η τριβή κύλισης δεν έχει καμία σχέση...))
  Το εφέ λειτουργεί σε μοντέλα χωρίς τριβή και αέρα.
  Μπορείτε να φτιάξετε μαγνήτες και να αντλήσετε τον αέρα.
  Αλλά ο υπολογισμός του σχήματος της τροχιάς που είναι η ταχύτερη είναι ένα καλό πρόβλημα.
  Οι επαγγελματίες της κλασικής μηχανικής μπορούν πιθανώς να προβλέψουν διαισθητικά την απάντηση.
  
  Απάντηση
  - Κατάλαβα ότι το πείραμα στο βίντεό σου μοιάζει με εκκρεμές Foucault. Προφανώς, η ταχύτερη τροχιά για τη μπάλα θα είναι ένα κυκλικό τόξο με τη μικρότερη δυνατή ακτίνα (μέχρι ημικυκλική διαδρομή = 1 μισό κύμα με την κορυφογραμμή προς τα κάτω). Για ένα εκκρεμές, το παράδοξο μιας μεγαλύτερης τροχιάς και ταυτόχρονα μεγαλύτερης ταχύτητας λύνεται λόγω της μικρότερης ακτίνας του περιγραφόμενου τόξου, δηλ. το μήκος του βραχίονα του εκκρεμούς, από το οποίο εξαρτάται η περίοδος της ταλάντωσής του.
    Σε αυτή την περίπτωση, οποιαδήποτε απόκλιση της κίνησης της μπάλας από την αυστηρά κυκλική είναι ανεπιθύμητη, καθώς θα πρέπει να έχει αρνητική επίδραση στη μέση ταχύτητά της. Η ευθύγραμμη κίνηση της μπάλας στο βίντεο μοιάζει με τις ταλαντώσεις ενός εκκρεμούς με πολύ μακρύ βραχίονα, το οποίο, όπως καταλαβαίνουν όλοι, έχει τη μεγαλύτερη περίοδο ταλάντωσης. Επομένως, εκεί παρατηρείται η χαμηλότερη ταχύτητα της μπάλας.
    Φαίνεται ότι έκανα χωρίς ολοκληρώματα ;)
    Ενδιαφέρον πρόβλημα!
    
    Απάντηση
    - Πρέπει να το αποδείξουμε μαθηματικά και να ελέγξουμε την υπόθεση. Αλλά ακούγεται ενδιαφέρον... μια από τις τελευταίες εκδόσεις ήταν ότι πρόκειται για ένα ανεστραμμένο κυκλοειδές.
      Έχω πολλά τέτοια πράγματα σε απόθεμα.
      Για παράδειγμα:
      Το πιο φαινομενικά κοινό πρόβλημα εξοικονόμησης ενέργειας για το σχολείο, αλλά δείχνει ακριβώς την κατανόηση της δυναμικής ενέργειας και της κινητικής ενέργειας για την οποία μιλούσε ο Νικόλαος. Το πρόβλημα για εκείνον έσπασε τα μυαλά πολλών, ακόμη και τύπων που ήταν σοβαροί στη φυσική.
      Παίρνουμε μια μηχανή με ελατήριο περιέλιξης. Το βάζουμε στο πάτωμα και το αφήνουμε. Λόγω του ελατηρίου επιταχύνει στην ταχύτητα V. Καταγράφουμε τον νόμο διατήρησης της ενέργειας και υπολογίζουμε την ενέργεια του ελατηρίου.
      0 + E(ελατήρια) = mV^2/2
      Τώρα προσοχή! Μετακινούμαστε σε ένα ίσο αδρανειακό σύστημα που κινείται προς το αυτοκίνητο. Σε γενικές γραμμές, κινούμαστε προς το αυτοκίνητο με ταχύτητα V.
      Σε σχέση με εμάς, στην αρχή η ταχύτητα του αυτοκινήτου ήταν V, μετά την επιτάχυνση θα είναι 2V.
      Υπολογίζουμε την ενέργεια του ελατηρίου.
      E(ελατήρια) + mV^2/2 = m(2v)^2/2
      E(ελατήρια) = 3mV^2/2
      Η ενέργεια του ελατηρίου αυξήθηκε ξαφνικά σε σχέση με ένα άλλο αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς.
      Επιπλέον, όσο πιο γρήγορα κινείστε προς το αυτοκίνητο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια του ελατηρίου.
      Πώς είναι αυτό δυνατόν?
      Ο Νικόλαος είναι για σένα. Ο νόμος της διατήρησης έχει παραβιαστεί. Ζήτω! έγινε!))))
      Αυτή είναι επίσης μια θεμελιώδης κατανόηση των διαδικασιών και της μεταφοράς ενέργειας.
      Τα παιδιά αγαπούν να προκαλούν προβλήματα)))
      
      Απάντηση
      
      Η έκφραση σας μετά το «Υπολογίζουμε την ενέργεια του ελατηρίου» είναι λανθασμένη.
      «Και τα παιδιά που κάνουν ερωτήσεις είναι πολύ σπάνια».
      Τα παιδιά που κάνουν ερωτήσεις δεν είναι ασυνήθιστα. Όλα τα παιδιά έχουν μια περίοδο «γιατί».
      Γενικά θα αποφύγω να συζητήσω μαζί σας για να μην σας προσβάλω άθελά σας. Μου αρέσει να κάνω αστεία που μπορεί να μην γίνονται κατανοητά.
      
      Απάντηση

Απάντηση

Όχι όχι έτσι. Επίπεδο ενέργειας κενού, δηλ. κενός χώρος, καθορίζει τη δυναμική της ύφεσης των γαλαξιών. Επιταχύνουν ή, αντίθετα, επιβραδύνουν; Αυτό σας εμποδίζει να μετακινείτε πολύ ελεύθερα τη ζυγαριά. Το δυναμικό κενού δεν μπορεί να επιλεγεί αυθαίρετα, είναι απολύτως μετρήσιμο.

Απάντηση

Αγαπητέ Igor! Καταλαβαίνω βέβαια ότι βαριέσαι από σχολιαστές μετά τη δημοσίευση κάθε ειδησεογραφικού άρθρου. Θα πρέπει να σας ευχαριστήσουμε για την πληροφόρηση για τις ξένες εξελίξεις, και όχι βλακείες, αλλά είμαστε αυτοί που είμαστε. Είναι δικαίωμά σας να στέλνετε γενικά στην αρχική πηγή, επειδή... Πρόκειται για επανεγγραφή ή Copy Paste με τεχνικά σωστή μετάφραση, για την οποία και πάλι ξεχωριστό ATP.
Και τώρα στο θέμα, εάν ένα άτομο, σωματίδιο, οποιοδήποτε σώμα χωρίς κινητική μετακινηθεί πιο κοντά στην πηγή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, τότε η συνολική του ενέργεια αυξάνεται. Και πώς ανακατανέμεται μέσα στο σώμα (που αυξάνεται (μειώνεται) περισσότερο, κινητικό ή δυναμικό), αυτό δεν επηρεάζει το τελικό αποτέλεσμα. Επομένως, είπα ότι η εξήγηση των συντακτών του άρθρου δεν είναι σωστή. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει θερμική δύναμη - είναι η δύναμη της βαρύτητας. Πώς συμβαίνει αυτό; Η απάντηση βρίσκεται στο άρθρο: «Gravity of the Earth Photonic-quantum gravity», που δημοσιεύτηκε στο ουγγρικό περιοδικό (σελ. 79-94):
http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5 -5-2016.pdf

Απάντηση

Ιγκόρ, δεν ξέρω αν πρόκειται για κακούς τρόπους. Όμως, υπό το φως των πολυάριθμων σχολίων για αυτό το θέμα, μου φαίνεται ότι υπάρχει ανάγκη να γραφτεί ένα καλό κείμενο δημοφιλούς επιστήμης, συμπεριλαμβανομένης της έννοιας της δυνητικής ενέργειας. Γιατί, κατά τη γνώμη μου, ο κόσμος είναι λίγο μπερδεμένος. Ίσως, αν έχετε χρόνο, να προσπαθήσετε να γράψετε για τους Λαγκράγγους με επιστημονικά δημοφιλή τρόπο; Μου φαίνεται ότι με το ταλέντο και την εμπειρία σου θα υπάρχει ένα πολύ απαραίτητο άρθρο. Τέτοιες θεμελιώδεις έννοιες είναι οι πιο δύσκολο να γραφτούν, καταλαβαίνω. Τι νομίζεις όμως;

Απάντηση

Επιτρέψτε μου να απαντήσω στην ερώτησή σας.

Να τι λέει στη Wikipedia:
Η δημοσίευση της δουλειάς της Eagleworks οδήγησε στο να χαρακτηρίζεται το EmDrive μερικές φορές ως «δοκιμασμένο από τη NASA», αν και η επίσημη θέση του οργανισμού είναι διαφορετική: «Πρόκειται για ένα μικρό έργο που δεν έχει ακόμη οδηγήσει σε πρακτικά αποτελέσματα».

Αλλά από το κείμενο είναι προφανές ότι υπάρχει ενδιαφέρον για αυτή τη συσκευή και οι δημιουργοί κατάφεραν να τραβήξουν την προσοχή. Διαφορετικά, κανείς δεν θα είχε διαθέσει χρήματα. Υπάρχει κάτι εκεί.
Σας προτείνω να περιμένετε λίγο και να δείτε τα τελικά αποτελέσματα. Αυτό θα σας εξοικονομήσει χρόνο και προσπάθεια. Αλλά δεν πρέπει να ελπίζετε για θαύματα και να ονειρεύεστε πώς θα καταρρεύσει η καθιερωμένη γνώση και εμπειρία)))
Είναι καλύτερο να χτίσουμε κάτι νέο παρά να προσπαθήσουμε να σπάσουμε αυτό που έκαναν οι πρόγονοί μας.
Με απλά λόγια, εάν η συσκευή τους λειτουργεί, τότε θα υπάρχει ένα άτομο που θα περιγράφει ήρεμα τα πάντα στο πλαίσιο των υπαρχουσών θεωριών.

Απάντηση

- Καταλαβαίνω καλά τα συναισθήματά σου. Ανάμεσα στους φίλους μου προγραμματιστές που έχουν αναπτύξει τη σκέψη αλλά δεν έχουν εμπειρία στην εργασία με τη θεωρία της φυσικής, υπάρχουν πολλά τέτοια συναισθήματα. Αναζητήστε ένα βίντεο στο YouTube, βρείτε έναν παππού στο γκαράζ που έφτιαξε μια μηχανή αέναης κίνησης, κ.λπ., το αγαπημένο τους χόμπι.
  Είναι πάντα διασκεδαστικό και ένας καλός λόγος να μαζευόμαστε στη φύση και στο μπάρμπεκιου.
  Και για μένα αυτή είναι μια ευκαιρία να δοκιμάσω για άλλη μια φορά τις γνώσεις και τα κενά μου. (Όλοι τα έχουν. Μερικοί άνθρωποι είναι πραγματικά ντροπαλοί και τους κρύβουν.)
  Η ουσία της ερώτησής σας βρίσκεται στη βασική φυσική. Αν φτάσεις ξεκάθαρα στα βασικά της θεωρίας της φυσικής, τότε θα καταλάβεις ένα απλό πράγμα.
  Μόλις αποδειχθεί το μοναδικό αποτέλεσμα του emDrive και είναι σαφές ότι αυτό δεν είναι ένα συγκεκαλυμμένο σύνολο ήδη γνωστών εφέ, τότε οποιοσδήποτε ικανός φυσικός θα βρει μια εξήγηση.
  Όμως, η απόδειξη του πειράματος πρέπει να είναι αυστηρή και όλες οι διαδικασίες έχουν βελτιωθεί κατά τη διάρκεια των αιώνων. Εδώ δεν υπάρχουν εμπόδια. Απλά πρέπει να ακολουθήσετε σαφείς διαδικασίες αποδεκτές στον επιστημονικό κόσμο.
  Ο κόσμος της πραγματικής φυσικής είναι πολλά χρήματα. Και δίνονται μόνο για συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Σε κανέναν δεν αρέσει να χάνει χρόνο και να πέφτει σε ανδρείκελα. Οι ποινές για τα λάθη είναι πολύ αυστηρές. Μπροστά στα μάτια μου, οι άνθρωποι απλά πέθαναν μέσα σε λίγους μήνες όταν οι ελπίδες τους συντρίφθηκαν. Και σιωπώ για το πόσοι άνθρωποι απλώς τρελαίνονται, προσηλωμένοι στις ιδέες τους σε προσπάθειες να «βοηθήσουν όλη την ανθρωπότητα».
  Αυτό δεν είναι φυσιολογικό.
  Όλη η φυσική βασίζεται στις πιο απλές ιδέες. Μέχρι να το καταλάβεις καλά, καλύτερα να μην παλεύεις με ανεμόμυλους.
  Ένα από τα αξιώματα της θεμελιώδους θεωρίας της φυσικής είναι το εξής: μπορούμε να διαιρούμε τον χώρο και τον χρόνο επ' αόριστον.
  Και μετά μπαίνουν τα μαθηματικά. Θα χρειαστείτε επίσης ένα νόμισμα και ένα μολύβι.
  Σε ένα φύλλο χαρτιού με αυτήν την ιδέα, μπορείτε να εξαγάγετε την κατανομή Maxwell. Και προβλέψτε την τυχαία κατανομή των σφαιρών σε ένα τυπικό πείραμα και κάντε μια βόλτα μέχρι τις διαστάσεις.
  Εάν κάνετε ήρεμα αυτήν την άσκηση, τότε καταλαβαίνετε τι κάνετε.
  Με άλλα λόγια, πριν κάνετε μια τούμπα στην οριζόντια μπάρα, πρέπει να τραβήξετε τον εαυτό σας με οποιονδήποτε τρόπο ήρεμα και χωρίς σκέψη.
  Στη θεωρία της φυσικής υπάρχει ένα σημείο από το οποίο χτίζονται τα πάντα. Πρέπει να είστε σε θέση να δημιουργήσετε όλους τους βασικούς τύπους και θεωρίες από αυτό το σημείο.
  Μόλις τρέξετε στα κύρια μονοπάτια και μονοπάτια αρκετές φορές, θα γίνετε ένας έντιμος και πραγματικός κάτοικος αυτού του κόσμου.
  Και τότε είναι που θα καταλάβετε ότι η γλώσσα της φυσικής μπορεί να περιγράψει οποιαδήποτε φαινόμενα.
  Ένας φίλος μου γλωσσολόγος βλέπει τη φυσική ως γλώσσα για την περιγραφή του πραγματικού κόσμου. Δεν πιστεύει καν στο ηλεκτρόνιο))) Και αυτό είναι δικαίωμά του...
  Και οι φίλοι μου μαθηματικοί λένε ότι η φυσική είναι μαθηματικά με μια σταγόνα χρόνου (dt) να προστεθεί.
  Ξεκινήστε με τα πολύ βασικά. Όλα είναι ξεκάθαρα και όμορφα εδώ)))
  
  Απάντηση

Τρίτον, υπάρχει μια άλλη δύναμη έλξης - η βαρυτική δύναμη. Δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία, αλλά αυξάνεται με τη μάζα του σώματος.

Δεν θα ήμουν τόσο σίγουρος ότι η βαρύτητα είναι ανεξάρτητη από τη θερμοκρασία. Η δυναμική των σωματιδίων αυξάνεται με τη θερμοκρασία, που σημαίνει ότι η μάζα (τουλάχιστον σχετικιστική) αυξάνεται, που σημαίνει ότι αυξάνεται η βαρύτητα.
Σε γενικές γραμμές, λαμβάνοντας υπόψη την [πραγματικά] δυναμική φύση των βαρυτικών δυνάμεων, αυτό ακριβώς το γεγονός συνδέει τη βαρυτική δύναμη με τη θερμοκρασία ως δυναμικό χαρακτηριστικό των μηχανικών συστημάτων. Αλλά αυτό είναι ένα θέμα για άλλη συζήτηση, ή μάλλον θεωρία. ;)

Απάντηση

Από όσο καταλαβαίνω, σε ένα «ηχητικό» πεδίο αυτό το εφέ είναι ακόμα πιο εύκολο να εφαρμοστεί εάν το δίπολο αντικατασταθεί με μια μεμβράνη (για παράδειγμα, μια σαπουνόφουσκα) με συντονισμό σε συχνότητα υψηλότερη από αυτή στην οποία η γεννήτρια ήχου συντονίζεται. Ωστόσο, είναι κατά κάποιο τρόπο πιο εύκολο να επενδύσετε ένα κιλοβάτ ενέργειας στον ήχο παρά στην ακτινοβολία ΗΜ))

Θα ήταν αστείο: οι σαπουνόφουσκες έλκονται από το ηχείο...

Απάντηση

Ο ήχος και η μουσική είναι γενικά βολικά πράγματα για τη μελέτη των κυμάτων. Αυτό είναι το χόμπι μου.
Αν κάποιος ενδιαφέρεται, εδώ είναι οι προσπάθειές μου να εφαρμόσω την κβαντική φυσική και τον συντονισμό Schumann στη δημιουργικότητα.
https://soundcloud.com/dmvkmusic
Πρόκειται για μουσική 3D, οπότε χρειάζεται να την ακούτε μόνο με ακουστικά ή καλά ηχεία.
Έχω ηχεία και ένα ολόκληρο στούντιο ακόμα και σαπουνόφουσκες.
Θα ελέγξω την ιδέα σου)))
Ευχαριστώ!
Ας κάνουμε περισσότερα!)))

Απάντηση

«Και δεδομένου ότι το άτομο προσπαθεί να μειώσει την ενέργεια αλληλεπίδρασής του όσο το δυνατόν περισσότερο, είναι ενεργειακά πλεονεκτικό για αυτό να πλησιάσει την μπάλα - εξάλλου, εκεί η μείωση της ενέργειας είναι πιο σημαντική!»
Κάποια χάλια, όχι εξήγηση, τι θέλει το άτομο, κάτι που το ωφελεί. Και με τη θέλησή του μετακινείται όπου θέλει.
Τι κρίμα που δεν υπάρχουν πλέον φυσικοί ικανοί να εξηγήσουν.
Για να μην αναφέρουμε ότι η έκθεση στην ενέργεια εξηγείται ότι μειώνει το επίπεδο ενέργειας του αντικειμένου. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής φαίνεται να σπάζει υστερικά. Συγνώμη.

Απάντηση

Δυστυχώς, κατά τη διάρκεια της συζήτησης δεν κατέστη δυνατό να ληφθεί μια ολοκληρωμένη απάντηση στο ερώτημα της δυνητικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, προσπάθησα να το καταλάβω μόνος μου (πράγμα που πήρε χρόνο). Αυτό βγήκε από αυτό.

Πολλές απαντήσεις βρέθηκαν στην παρουσίαση της διάλεξης από τον αξιόλογο Ρώσο φυσικό Ντμίτρι Ντιακόνοφ, «Τα κουάρκ και από πού προέρχεται η μάζα». http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/. Ο Ντμίτρι Ντιακόνοφ είχε μία από τις υψηλότερες βαθμολογίες αναφορών· νομίζω ότι συγκαταλέγεται στους σπουδαίους φυσικούς.

Αυτό που προκαλεί έκπληξη, σε σύγκριση με τη διάλεξη, είναι ότι δεν είπα ψέματα για τίποτα στις υποθέσεις μου όταν έγραψα για τη φύση της δυνητικής ενέργειας.

Αυτό είπε ο Ντμίτρι Ντιακόνοφ.

«Τώρα θέλω να σε πάρω σε μια βαθιά σκέψη. Κοιτάξτε τη διαφάνεια 5. Όλοι γνωρίζουν ότι ένα πουλί κάθεται σε ένα σύρμα, υπάρχουν 500 κιλοβολτ στο καλώδιο, αλλά δεν κάνει δεκάρα. Τώρα, αν το πουλί τεντωθεί και πιάσει το ένα σύρμα με το ένα πόδι και το άλλο με το άλλο πόδι, δεν θα είναι καλό. Γιατί; Γιατί λένε ότι το ίδιο το ηλεκτρικό δυναμικό δεν έχει φυσική σημασία· όπως θέλουμε να πούμε, δεν παρατηρείται. Υπάρχει μια πιο ακριβής δήλωση ότι παρατηρείται η παρατηρούμενη ένταση ηλεκτρικού πεδίου. Η ένταση - ποιος ξέρει - είναι μια κλίση δυνατοτήτων».

Η αρχή - ότι δεν παρατηρείται η τιμή του ίδιου του ηλεκτρικού δυναμικού, αλλά μόνο η αλλαγή του στο χώρο και το χρόνο - ανακαλύφθηκε τον 19ο αιώνα. Αυτή η αρχή ισχύει για όλες τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις και ονομάζεται «αναλλοίωτη κλίση» ή (άλλο όνομα) «αμετάβλητο μετρητή».

«Ξεκίνησα τη λίστα μου με τη βαρυτική αλληλεπίδραση. Αποδεικνύεται ότι είναι επίσης χτισμένο στην αρχή της αναλλοίωσης του μετρητή, μόνο που είναι ανεξάρτητο όχι από το "χρώμα", όχι από το δυναμικό, αλλά από κάτι άλλο. Θα προσπαθήσω να εξηγήσω γιατί.
Ας φανταστούμε ότι κάπου υπάρχει μια μεγάλη μάζα. Για παράδειγμα, ο Ήλιος. Ο ήλιος είναι μια μεγάλη μάζα. Τι κάνει? Φαίνεται να λυγίζει επίπεδο χώρο και ο χώρος γίνεται καμπύλος. Πολυ καθαρα. Τώρα τοποθετούμε τη Γη κοντά, αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. Στην πραγματικότητα, η εικόνα είναι αρκετά γεωμετρική: το διάστημα συμπιέζεται και ο πλανήτης μας Γη περιστρέφεται σε αυτή την τρύπα. Κοιτάξτε τη διαφάνεια - όλες οι γραμμές συντεταγμένων παραμορφώνονται εκεί. Και αυτό ήταν το πιο σημαντικό επίτευγμα του Αϊνστάιν όταν πρότεινε τη γενική θεωρία της σχετικότητας. Είπε ότι όλα τα παρατηρήσιμα φυσικά φαινόμενα δεν πρέπει να εξαρτώνται από το είδος του πλέγματος συντεταγμένων που επιδιώκουμε να εφαρμόσουμε και τι είδους ρολόι χρησιμοποιούμε.
Γιατί το έφερα εδώ, γιατί αυτό είναι επίσης ένα είδος «αμετάβλητου μετρητή».

Η καμπυλότητα είναι ένα παρατηρήσιμο πράγμα, και από μια μαθηματική έννοια, η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι επίσης ένα είδος καμπυλότητας. Αλλά δεν βλέπουμε τη δυνατότητα· το πουλί που κάθεται σε ένα σύρμα είναι ζωντανό».

Με βάση αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η δυναμική ενέργεια δεν πρέπει να θεωρείται ως πηγή μάζας, γιατί Διαφορετικά, η μάζα και οι φυσικές διεργασίες θα εξαρτηθούν από το σύστημα αναφοράς από το οποίο γίνεται η παρατήρηση.

Αυτή η ιδέα ενισχύεται από την απάντηση του Dmitry Dyakonov στην ερώτηση σχετικά με τη μάζα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

«Ντιμίτρι: Πες μου, σε παρακαλώ, τα πεδία δύναμης, για παράδειγμα, τα ηλεκτρικά και τα βαρυτικά πεδία, έχουν μάζα;
Dmitry Dyakonov: Αν έχουν, τότε είναι πολύ μικρό, και η συμβατική σοφία είναι ότι είναι χωρίς μάζα.
Ντμίτρι: Εννοούσα κάτι λίγο διαφορετικό. Ας πούμε ότι έχουμε έναν πυκνωτή, μεταξύ των πλακών του οποίου υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό το πεδίο έχει μάζα;
Ντμίτρι Ντιακόνοφ: Όχι.
Ντμίτρι: Έχει ενέργεια;
Ντμίτρι Ντιακόνοφ: Ναι.
Ντμίτρι: Και μακ;;
Dmitry Dyakonov: Εντάξει, επινοήστε για μένα ένα κλειστό σύστημα, που περιλαμβάνει έναν πυκνωτή, μια μπαταρία, έναν υδροηλεκτρικό σταθμό, μια ηλιακή πηγή κ.λπ. Όταν επινοείτε ένα κλειστό σύστημα, θα μετρήσουμε τη μάζα του, και θα πω ότι το Ε, που είναι mc; από αυτή τη μάζα - αυτή είναι η ενέργεια ηρεμίας αυτού του κλειστού συστήματος. Δεν κάνω άλλες δηλώσεις.
Ντμίτρι: Άρα η ενέργεια πεδίου, στην ουσία, είναι η ενέργεια της μπαταρίας, των καλωδίων και των πλακών;
Dmitry Dyakonov: Φυσικά. Πρέπει να πάρετε ένα κλειστό σύστημα, μπορείτε να το κρίνετε».

Από πού λοιπόν προέρχεται η μάζα στον κόσμο μας;

Ντμίτρι Ντιακόνοφ: «Όπως μπορείτε να δείτε, ολόκληρη η ιστορία της επιστήμης αποτελείται από εμάς που ασχολούμαστε με μια μεγάλη ποικιλία συνδεδεμένων θέσεων και το άθροισμα των μαζών των συστατικών ήταν πάντα μεγαλύτερο από το σύνολο. Και τώρα φτάνουμε στην τελευταία δεσμευμένη κατάσταση - αυτά είναι πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία αποτελούνται από τρία κουάρκ, και εδώ, αποδεικνύεται, ισχύει το αντίθετο! Η μάζα πρωτονίων είναι 940 MeV - δείτε τη διαφάνεια 9. Και η μάζα των κουάρκ που αποτελούν, δηλαδή δύο u και ένα d, προσθέτουμε 4 + 4 + 7 και παίρνουμε μόνο 15 MeV. Αυτό σημαίνει ότι το άθροισμα των μαζών των συστατικών δεν είναι περισσότερο από το σύνολο, ως συνήθως, αλλά μικρότερο, και όχι απλώς μικρότερο, αλλά 60 φορές μικρότερο! Δηλαδή, για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης συναντάμε μια δεσμευμένη κατάσταση στην οποία όλα είναι αντίθετα σε σύγκριση με τα συνηθισμένα.

Αποδεικνύεται ότι ο κενός χώρος, το κενό, ζει μια πολύ περίπλοκη και πολύ πλούσια ζωή, η οποία απεικονίζεται εδώ. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν πρόκειται για καρτούν, αλλά για μια πραγματική προσομοίωση υπολογιστή πραγματικής κβαντικής χρωμοδυναμικής, και ο συγγραφέας είναι ο συνάδελφός μου Derick Leinweber, ο οποίος ευγενικά μου έδωσε αυτήν την εικόνα για επίδειξη. Επιπλέον, αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι η παρουσία ύλης δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στις διακυμάνσεις του πεδίου του κενού. Αυτό είναι ένα πεδίο γλουονίου που κυμαίνεται με τόσο παράξενο τρόπο όλη την ώρα.
Και τώρα αφήνουμε τα κουάρκ να μπουν εκεί, δείτε τη διαφάνεια 13. Τι θα συμβεί με αυτά; Συμβαίνει ένα αρκετά ενδιαφέρον πράγμα. Και εδώ η σκέψη δεν είναι επιφανειακή, προσπαθήστε να την εμβαθύνετε. Φανταστείτε δύο κουάρκ, ή ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ, που βρίσκονται ταυτόχρονα κοντά σε μια τόσο μεγάλη διακύμανση. Η διακύμανση δημιουργεί μια ορισμένη συσχέτιση μεταξύ τους. Και συσχέτιση σημαίνει ότι αλληλεπιδρούν.
Εδώ μπορώ απλώς να δώσω μια καθημερινή εικόνα. Αδειάζεις το νερό από το λουτρό, σχηματίζεται ένα χωνί, όπου πέφτουν δύο σπίρτα, σύρονται σε αυτό το χωνί και περιστρέφονται και τα δύο με τον ίδιο τρόπο. Δηλαδή συσχετίζεται η συμπεριφορά δύο αγώνων. Και μπορείτε να πείτε ότι το χωνί προκάλεσε την αλληλεπίδραση μεταξύ των αγώνων. Δηλαδή, η εξωτερική επιρροή προκαλεί αλληλεπίδραση μεταξύ αντικειμένων που εμπίπτουν σε αυτήν την επιρροή. Ή, ας πούμε, περπατάτε κατά μήκος της Myasnitskaya και αρχίζει να βρέχει. Και για κάποιο λόγο, ξαφνικά όλοι σηκώνουν κάποιο αντικείμενο πάνω από το κεφάλι τους. Αυτή είναι συσχετισμένη συμπεριφορά, αποδεικνύεται ότι οι άνθρωποι αλληλεπιδρούν, αλλά δεν αλληλεπιδρούν άμεσα και η αλληλεπίδραση προκλήθηκε από μια εξωτερική επιρροή, σε αυτήν την περίπτωση, τη βροχή.
Όλοι μάλλον έχουν ακούσει για την υπεραγωγιμότητα και αν υπάρχουν φυσικοί στο δωμάτιο, θα εξηγήσουν ότι ο μηχανισμός της υπεραγωγιμότητας είναι η συμπύκνωση των λεγόμενων ζευγών ηλεκτρονίων Cooper σε έναν υπεραγωγό. Ένα παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει εδώ, μόνο το κβαντικό συμπύκνωμα σχηματίζεται όχι από ηλεκτρόνια, αλλά από ζεύγη κουάρκ και αντικουάρκ.

Τι θα συμβεί αν ένα κουάρκ εισέλθει σε ένα τέτοιο μέσο; Ένα κουάρκ πετά, μπορεί να χτυπήσει ένα κουάρκ που έχει ήδη οργανωθεί σε ένα τέτοιο ζευγάρι, αυτό πετάει πιο μακριά, πέφτει τυχαία στο επόμενο και ούτω καθεξής, δείτε τη διαφάνεια 14. Δηλαδή, το κουάρκ ταξιδεύει με πολύπλοκο τρόπο μέσω αυτού του μέσου. Και αυτό είναι που του δίνει μάζα. Μπορώ να το εξηγήσω σε διάφορες γλώσσες, αλλά, δυστυχώς, δεν θα γίνει καλύτερο.

Το μαθηματικό μοντέλο αυτού του φαινομένου, που φέρει την όμορφη ονομασία «αυθόρμητη διάσπαση της χειραλικής συμμετρίας», προτάθηκε για πρώτη φορά το 1961 ταυτόχρονα από τους εγχώριους επιστήμονές μας Vaks και Larkin και τον υπέροχο Ιάπωνα επιστήμονα Nambu, ο οποίος έζησε ολόκληρη τη ζωή του στην Αμερική και το 2008. , σε πολύ μεγάλη ηλικία, έλαβε το βραβείο Νόμπελ για αυτό το έργο».

Η διάλεξη είχε τη διαφάνεια 14 που δείχνει πώς ταξιδεύουν τα κουάρκ. Με βάση αυτή τη διαφάνεια, προκύπτει ότι η μάζα σχηματίζεται λόγω της ενέργειας των κουάρκ και όχι του πεδίου γλουονίου. Και αυτή η μάζα είναι δυναμική - προκύπτει ως αποτέλεσμα ενεργειακών ροών (κίνηση κουάρκ), υπό συνθήκες «αυθόρμητης παραβίασης της χειραλικής συμμετρίας».

Όλα αυτά που έγραψα εδώ είναι πολύ σύντομα αποσπάσματα από τη διάλεξη του Ντμίτρι Ντιακόνοφ. Είναι καλύτερα να διαβάσετε αυτή τη διάλεξη http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/ πλήρως. Υπάρχουν όμορφες διαφάνειες που εξηγούν το νόημα.

Θα εξηγήσω γιατί κατά τη διάρκεια της συζήτησης σε αυτό το νήμα έκανα ερωτήσεις σχετικά με τη δυνητική ενέργεια. Στις απαντήσεις, ήθελα να διαβάσω περίπου το ίδιο με αυτό που γράφτηκε στην παρουσίαση της διάλεξης του Dmitry Dyakonov, προκειμένου να βασιστώ περαιτέρω σε αυτές τις δηλώσεις και να συνεχίσω τη συζήτηση. Ωστόσο, δυστυχώς, η συζήτηση δεν έγινε.

Αυτό είναι απαραίτητο για να ενισχυθεί η θέση της υπόθεσης της εξέλιξης της ύλης. Σύμφωνα με την υπόθεση, η μάζα στο σύμπαν μας προκύπτει ως αποτέλεσμα της δομής της ύλης. Η δομή είναι η διαμόρφωση τάξης σε ένα φόντο χάους. Όλα όσα γράφονται στην παρουσίαση της διάλεξης του Dmitry Dyakonov, κατά τη γνώμη μου, υποστηρίζουν αυτήν την υπόθεση.

Η δόμηση της ύλης μπορεί να συμβεί σε διάφορα στάδια. Οι μεταβάσεις μεταξύ των σταδίων συνοδεύονται από επαναστατικές αλλαγές στις ιδιότητες της ύλης. Αυτές οι αλλαγές στη φυσική ονομάζονται μεταβάσεις φάσης. Είναι πλέον γενικά αποδεκτό ότι υπήρξαν αρκετές μεταβάσεις φάσης (ο Ντμίτρι Ντιακόνοφ έγραψε επίσης γι 'αυτό). Η τελευταία από τις μεταβάσεις φάσης θα μπορούσε να έχει παρατηρήσιμα φαινόμενα που οι κοσμολόγοι παρουσιάζουν ως απόδειξη της τυπικής κοσμολογικής θεωρίας. Επομένως, οι παρατηρήσεις δεν έρχονται σε αντίθεση με αυτήν την υπόθεση.

Υπάρχει μια άλλη ενδιαφέρουσα πτυχή εδώ. Για να κάνετε υπολογισμούς που σχετίζονται με το αποτέλεσμα, δεν χρειάζεται καθόλου να μετρήσετε το δυναμικό. Για να υπολογιστεί η δύναμη που ασκεί στα μαλλιά και η πρόσθετη ενέργειά τους, είναι απαραίτητο να μετρηθεί το ηλεκτρικό φορτίο (ο αριθμός των ηλεκτρονίων) που έχει εισέλθει στο σώμα του αγοριού, καθώς και να γνωρίζουμε τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του σώματος του αγοριού. συμπεριλαμβανομένων των χαρακτηριστικών των μαλλιών του, του μεγέθους και της θέσης των γύρω ηλεκτρικά αγώγιμων σωμάτων.

Απάντηση

Αν το αγόρι είναι μέσα σε ένα κλουβί Faraday, τότε από όσο καταλαβαίνω, ακόμα και με ηλεκτρικό ρεύμα. επαφή με αυτό, δεν θα λάβει ποτέ email στην επιφάνεια του. χρέωση.
Όταν ένα στοιχείο συνδέεται με μια φορτισμένη μπάλα, ολόκληρο το φορτίο θα κατανεμηθεί στην επιφάνεια του στοιχείου. Δεν θα υπάρχει ρεύμα μέσα σε αυτό. stat. χωράφι, χωρίς χρέωση. Το δυναμικό στην επιφάνεια του αγοριού θα είναι επίσης μηδενικό και τα μαλλιά του θα παραμείνουν στη θέση τους. Νομίζω ότι ακόμα κι αν πιάσει ένα γειωμένο καλώδιο στα χέρια του, δεν θα του βγει τίποτα. Χωρίς φόρτιση, χωρίς διαφορά δυναμικού, χωρίς ρεύμα.
Εκείνοι. με λίγα λόγια, τοποθετώντας το αγόρι σε ένα κλουβί, θα επαναφέρετε έτσι το email του. δυνητικός. Το δυναμικό θα είναι αόρατο, γιατί απλά δεν είναι εκεί. :-)
Το αποτέλεσμα με τη διαφορά δυναμικού μπορεί επίσης να παρατηρηθεί. Για να γίνει αυτό, αρκεί να τοποθετήσετε μια άλλη μπάλα δίπλα στο αγόρι, συνδεδεμένη με άλλη πηγή ή απλά γειωμένη. Τώρα, αν το αγόρι αγγίξει και τις δύο μπάλες ταυτόχρονα, θα νιώσει μόνος του ποια είναι η πιθανή διαφορά (παιδιά, μην το κάνετε αυτό!).
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Βλέπουμε δυνατότητες όχι μόνο μέσα από τα μαλλιά. Υπάρχει ένα άλλο όμορφο εφέ - τα φώτα του St. Elmo ή απλά - εκκένωση κορώνας: http://molniezashitadoma.ru/ogon%20elma.jpg

Απάντηση

> το όμορφο αποτέλεσμα με τα μαλλιά του αγοριού δεν συνδέεται με το δυναμικό του ηλεκτρικού πεδίου, αλλά με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ του σώματος του αγοριού και του περιβάλλοντος (με άλλα λόγια, με την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου)

Ηλεκτρική τάση Τέχνη. Τα πεδία δεν είναι καθόλου πιθανές διαφορές. ;-)
Αυτό είναι το κύριο χαρακτηριστικό του ελ. Τέχνη. πεδίο, το οποίο χαρακτηρίζει κάθε σημείο του: https://ru.wikipedia.org/wiki/Electric_field_tension
_______________

Όσο για τον Ντμίτρι Ντιακόνοφ, οι δηλώσεις του μου φαίνονται περίεργες, για να το θέσω ήπια... Ίσως να παρασύρθηκε πολύ από τα «κουάρκ» του και να αποσυνδεθεί αισθητά από τον πραγματικό κόσμο. :-)

Πόσο χρονών ήταν ο Bohr όταν έσωσε τη φυσική από την πτώση ενός ηλεκτρονίου σε έναν πυρήνα με τη δήλωσή του ότι η πτώση συμβαίνει σε άλματα; Γιατί οι τροχιές μπορούν να χωριστούν σε καθαρές και ακάθαρτες!
Οπότε πέτυχε και μοιραστείτε!
Πόσο χρονών ήταν ο Maxwell όταν εφηύρε το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο;
Και πολλοί καταλαβαίνουν ότι υπάρχει πόλωση!
Μερικές φορές νιώθω ότι έχουμε τρυπήσει πολύ σεβασμό μέσα μας σε πολύ νωρίς.
Θα ήμουν πολύ ευγνώμων στον Ιγκόρ Ιβάνοφ αν έκανε κάποια εκδρομή στην εποχή των μεγάλων ανακαλύψεων.
Μερικές φορές ακόμα μου φαίνεται ότι η φυσική φοβάται τις σαφείς διατυπώσεις.
Ή μήπως πτοείται;
....................
Όχι κριτική, αλλά ισορροπία.
Ege;

Απάντηση

Πιστεύω ότι ο νόμος του Avogadro ισχύει για όλα τα άτομα (όλα τα χημικά στοιχεία) χωρίς εξαίρεση.
Και ΔΕΝ ΞΕΡΩ ποιο είναι το βάρος ενός ατόμου.
Στο πείραμα που περιγράφεται, ΔΕΝ υπάρχει παραλληλισμός με τις συνθήκες της «δοκιμής Avogadro». Αλλά υπήρχαν διαφορετικά άτομα εκεί;
Υπάρχει πιθανότητα να προσπαθούμε να καταλάβουμε κάτι εντελώς διαφορετικό από αυτό που ήθελαν να μάθουν οι πειραματιστές.
........................
Και πόσο χρονών είναι, παρεμπιπτόντως;

Απάντηση

Το πρόβλημα της κίνησης του πλανήτη Γη σε σχέση με τον Ήλιο είναι το πρόβλημα των τριών μαγνητών. Δύο μαγνήτες ίδιας πολικότητας κατευθυνόμενοι ο ένας προς τον άλλο είναι η Γη στο επίπεδό της σε σχέση με τον άξονα του Ήλιου. Ο Ήλιος είναι ο τρίτος μαγνήτης, που περιστρέφει τη Γη και άλλους πλανήτες σε σχέση με τους άξονές τους σε αναλογία με τις μάζες τους. Η ελλειπτική τροχιά της Γης δείχνει ότι υπάρχει ακόμα κάποια δύναμη που ενεργεί από τη «χειμερινή» χορδή της έλλειψης. Ψυχρά μικρά σώματα του χώρου επίσης δεν κινούνται ελεύθερα στο διάστημα, έχουν αποκτήσει επιτάχυνση. Αυτή η μελέτη μπορεί μόνο να επιβεβαιώσει ότι η βαρυτική δύναμη των πλανητών προκύπτει λόγω των επαρκώς θερμαινόμενων βάσεων των πλανητών. Δηλαδή, οποιοσδήποτε πλανήτης στο ηλιακό σύστημα είναι θερμός μέσα του.
Γιατί η Γη και άλλοι πλανήτες δεν θα έλκονται κοντά στον Ήλιο; Το σύστημα είναι δυναμικό, όχι στατικό, οι άξονες των πλανητών είναι παράλληλοι, άρα υπάρχουν πολλές κορυφές. Και οι πλανήτες δεν μπορούν να αλλάξουν τους πόλους τους, αφού αυτό ισοδυναμεί με έξοδο από την τροχιά τους.

- Πιστεύετε ότι είναι δυνατόν ένα σώμα με μαγνητικό πεδίο και δορυφόρο να κινείται με αδράνεια για απείρως μεγάλο χρονικό διάστημα; Σε αυτή την περίπτωση, η Γη θα πρέπει να έχει δύο φεγγάρια, που βρίσκονται συμμετρικά. Η συμπεριφορά του γυροσκόπιου εξηγεί τη ροπή αδράνειας και την κατανομή ισορροπίας της μάζας σε σχέση με τον άξονα περιστροφής. Εάν υπάρχει ανισορροπία στο δίσκο της κορυφής σε σχέση με τον άξονα, τότε ο άξονάς του αρχίζει να περιγράφει μια σπείρα. Αυτό ισχύει και για τη Γη· έχει έναν δορυφόρο, ο οποίος θα έπρεπε να τον είχε βγάλει από την τροχιά και να τον μεταφέρει στο διάστημα, αν η κίνησή του σε σχέση με τον Ήλιο εξηγούνταν μόνο από τη μηχανική ροπή αδράνειας. Εδώ, ο μαγνητισμός από τον Ήλιο λαμβάνει χώρα τόσο ισχυρός που μπορεί να αντισταθμίσει την επιρροή της Σελήνης στη Γη.
  Η διατεταγμένη κίνηση των πλανητών και των δορυφόρων τους στο Ηλιακό Σύστημα δεν μπορεί να εξηγηθεί με τίποτα άλλο εκτός από τον μαγνητισμό. Εμείς, με τη μορφή του Ήλιου, έχουμε ένα είδος στάτορα, όντας ρότορας, αλλά ταυτόχρονα είμαστε στάτορας για τη Σελήνη.
  
  Απάντηση
  - Τα μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία είναι θωρακισμένα, Ambrose. Πιο συγκεκριμένα, είναι διακλαδισμένα. Αλλά αυτή τη στιγμή δεν έχει σημασία.):
    Πώς φαντάζεστε μια ζυγαριά ελατηρίου με βάρος κιλό αφού την καλύψετε με μαγνητική ασπίδα; Θα τρέχει το βέλος από δεξιά προς τα αριστερά;
    Μου φάνηκε ότι το γυροσκόπιο ήταν ένα θαυμάσιο θέμα για την ανάπτυξη της σκέψης. Ακόμα και οι Κινέζοι το πιστεύουν.
    Απλά σκέψου το. Το γυροσκόπιο μπορεί να κινηθεί ελεύθερα κατά μήκος οποιουδήποτε από τους τρεις καρτεσιανούς άξονες! Εάν δεν παρατηρήσετε την κλίση του άξονα του γυροσκοπίου στην αναφορά του σε κάποια φανταστική βάση.
    Για παράδειγμα, μπορείτε να αφαιρέσετε το μάτι του μυαλού σας από την κορυφή μέχρι να γίνει τόσο μικρό για τον παρατηρητή που δεν θα προκύψουν σκέψεις για να τραβήξετε τον άξονα περιστροφής μέσα από αυτό το «σημείο».
    Παρεμπιπτόντως, Ambrose, είχες ποτέ καμιά σκέψη για τους άξονες περιστροφής των απειροελάχιστων σημείων;
    ............
    Και έτσι, αυτή η εξαιρετική ιδιότητα του γυροσκοπίου ώθησε τους επιστήμονες να αναζητήσουν τη φύση της αδράνειας ITS, ειδικά μόνο για το γυροσκόπιο!
    Ίσως αυτό ήταν το πρώτο βήμα της «επιστήμης» πίσω στο μέλλον της μεταφυσικής. Το πρώτο βήμα που δεν προκάλεσε ανοσολογική απόρριψη από την κοινωνία. (οι άντρες δεν έχουν ξαναδεί τέτοια θλίψη στη ζωή τους)
    ....................
    Έχουν περάσει αρκετά χρόνια.
    Μια ιδιοφυΐα πρότεινε ότι η φύση της αδράνειας ενός υλικού σώματος δεν είναι μέσα στο σώμα, αλλά στον χώρο που περιβάλλει αυτό το σώμα.
    Αυτό το συμπέρασμα ήταν τόσο απλό όσο και εντυπωσιακό.
    Επιπλέον, ως μοντέλο για τη μελέτη της φύσης της αδράνειας, το γυροσκόπιο αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο βολικό εργαλείο. Άλλωστε σε εργαστηριακές ρυθμίσεις είναι εύκολα προσβάσιμο για παρατήρηση! Σε αντίθεση, για παράδειγμα, με ένα ρεύμα βλημάτων. Ακόμα κι αν αυτή η ροή περιορίζεται από χαλύβδινο σωλήνα.
    Μπορείτε να φανταστείτε τι γιγάντιο βήμα έχει κάνει η επιστήμη;
    .................
    Λοιπον ναι.
    Και δεν έχω ιδέα.
    Σκέψου τον Αμβρόσιο.
    Νομίζω.
    
    Απάντηση
    - «Μια ιδιοφυΐα πρότεινε ότι η φύση της αδράνειας ενός υλικού σώματος δεν είναι μέσα στο σώμα, αλλά στον χώρο που περιβάλλει αυτό το σώμα».
      Αναρωτιέμαι αν γράφεις για την αρχή της αιώρησης;
      Αλλά για το δικό μου μιλάω. Αυτό που έγραψα εδώ (ανάρτηση με ημερομηνία 20/09/2017 08:05) αναφέρεται σε «χωρική συμμετρία». (Μην αναζητάτε αυτόν τον όρο στο Διαδίκτυο όπως τον χρησιμοποιώ εγώ). Εκεί στην ανάρτηση έγινε λόγος για την 4D περίπτωση της χωρικής συμμετρίας. (Η τέταρτη χωρική συντεταγμένη κατευθύνεται προς τα έξω από το σημείο.) Γενικά, οι κατευθύνσεις της χωρικής συμμετρίας δεν είναι ίσες. Και αυτό μπορεί να εμφανιστεί χρησιμοποιώντας ένα επάνω μέρος (γυροσκόπιο) για μία συντεταγμένη. Ας πάρουμε έναν άξονα αριθμών. Υπάρχει μια κατεύθυνση του άξονα αριθμών στη θετική κατεύθυνση. Και υπάρχει ένα αρνητικό. Άρα, αυτές οι κατευθύνσεις δεν είναι ίσες. Αν κινηθούμε προς την αρνητική κατεύθυνση, τότε σε αυτόν τον άξονα δεν θα βρούμε πραγματικούς αριθμούς που να είναι ίσοι με την τετραγωνική ρίζα της συντεταγμένης αυτού του άξονα. Ο αρνητικός άξονας αποδεικνύεται αραιός. Στο διάστημα είναι αδύνατο να διακρίνουμε καθαρά πού είναι η θετική κατεύθυνση και πού η αρνητική κατεύθυνση. Ωστόσο, μπορείτε να τα διαχωρίσετε χρησιμοποιώντας ένα τοπ. Η κορυφή, όταν κινείται προς την κατεύθυνση κατά μήκος του άξονα της κορυφής, σχηματίζει μια βίδα. Δεξιά και αριστερά. Θα πάρουμε την κατεύθυνση της δεξιάς βίδας ως θετική κατεύθυνση και της αριστερής ως αρνητική. Σε αυτή την περίπτωση, οι θετικές και αρνητικές κατευθύνσεις μπορούν να διαχωριστούν. Έτσι, στη φύση υπάρχουν διαδικασίες που αισθάνονται τη διαφορά μεταξύ της κίνησης προς τη θετική και αρνητική κατεύθυνση - ή, με άλλα λόγια, αισθάνονται τη διάσπαση του αρνητικού άξονα.
      Εδώ http://old.site/nauchno-populyarnaya_biblioteka/43375 0/Mnogo_vselennykh_iz_nichego σε ένα σχόλιο στο άρθρο «Πολλά σύμπαντα από το τίποτα» του υπέροχου συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Pavel Amnuel, έγραψα μια άποψη για την κίνηση της μητέρας στο σύμπαν μας χρησιμοποιώντας τη «χωρική συμμετρία». Αυτό το σχόλιο είναι συνέχεια της ανάρτησης από 20/09/2017 08:05. Αυτό ακριβώς είναι το θέμα του υπό συζήτηση άρθρου. Θα ήθελα να μάθω τη γνώμη σας.
      
      Απάντηση
      - Δυστυχώς, δεν έχω βρει ακόμα το δεύτερο σχόλιό σας στο άρθρο που βασίζεται στον Amnuel. Και μόνο από 02.09.17. Ίσως δεν είμαι τόσο ντετερμινιστής;):
        Αναφέρθηκε ο Πλανκ (ως διαστημόπλοιο... άνθρωπος και ατμόπλοιο...)
        Πραγματικά ενδιαφέρον. Όταν συνειδητοποίησα ότι υπολόγισε τη σταθερά του ονόματός του διαιρώντας απλώς το γνωστό αποτέλεσμα με τον τύπο Rayleigh, κόντεψα να ξεσπάσω από θυμό. Πίσω στην Προύσα, έκανα και εγώ κάτι παρόμοιο. Αποδεικνύεται ότι πολλοί άνθρωποι δεν μπορούν να δουν τις σχέσεις μεταξύ των τύπων χωρίς να ενοχλούν τον εαυτό τους με την ακριβή μοντελοποίησή τους. ... Πώς αλλιώς θα το αλείφατε αυτό στο ψωμί;
        ):
        Υπήρχε πραγματικά μια ενδιαφέρουσα ιστορία εκεί. Οι άνθρωποι έχουν εφεύρει την αφαίρεση ενός απολύτως μαύρου σώματος, που δεν υπάρχει στη φύση.
        Πάρτε το λοιπόν και βρείτε το!
        Και τι?
        Ονόμασαν οι επιστήμονες το διάστημα το στερέωμα του ουρανού;
        - Ειδώλια! Ναί?
        Απλώς του πρόσθεσαν ύλη, αναμειγνύοντάς την με ενέργεια.
        Λοιπόν, τουλάχιστον έτσι.
        Ακόμη και σε αυτό το άρθρο, προτείνεται η πιθανότητα «σύγκρουσης συμπάντων».
        Είναι ευκολότερο.
        -----------
        Τώρα θα ξεκινήσω με το δεύτερο «αν» και θα αναφέρω το πρώτο αργότερα.
        Μπορώ?
        Αν μπορούμε να διακρίνουμε δύο (πολλά, όσα χρειάζεται) σύμπαντα, τότε το καθένα από αυτά πρέπει να έχει ένα χαρακτηριστικό που να επιτρέπει φαινομενολογικά μια τέτοια επιλογή.
        Κάποτε οι επιστήμονες προσπάθησαν να απαριθμήσουν τέτοια χαρακτηριστικά στη λεγόμενη «θεωρία συνόλων».
        Θα το κάνουμε λίγο πιο απλά. - Προφανώς, είναι φαινομενολογικά (από την άποψη της ευκολίας περιγραφής της «σύγκρουσης») ότι μπορούμε να περιγράψουμε καθένα από τα σύμπαντα απλώς ως «κέλυφος πριν από τη σύγκρουση».
        ΑΝ είναι έτσι, τότε το μυαλό μας μπορεί να λειτουργήσει
        ΣΥΓΚΡΟΥΣΗ ΚΥΒΙΩΝ.
        Και αν αυτό δεν είναι έτσι, τότε το μυαλό που επέτρεψε τη σύγκρουση των συμπάντων είναι ακόμα ώριμο, αλλά όχι αρκετό.
        ΑΝ δύο (πολλές) οβίδες συγκρουστούν, τότε...
        και τώρα το πρώτο θα πάει αν:
        ΑΝ ο χώρος του αρχικού και του κελύφους που προκύπτει είναι ΤΡΙΔΙΑΣΤΑΤΟΣ, τότε, συγκεκριμένα, σχηματίζεται ένα επίπεδο.
        Για παράδειγμα, το εκλειπτικό επίπεδο.
        Το οποίο είχαμε το προνόμιο να παρατηρήσουμε.
        Όλα τα άλλα έχουν μικρότερη σημασία για μένα προς το παρόν.
        Είναι ήδη πολύ καιρό, και δεν έχω απαντήσει ακόμα στην άμεση ερώτηση. Οπότε ζητώ προκαταβολικά συγγνώμη.
        Όχι, εννοούσα την κύρια θέση του GTR.
        Έμαθα για τον Mach και το παγκόσμιο κέντρο του από τον πατέρα μου. Ακόμα στο σχολείο. Παρεμπιπτόντως, συμφωνώ μαζί σου. - Η ιδέα που διατύπωσε ο Αϊνστάιν «αιωρούνταν στην ατμόσφαιρα» δημιουργήθηκε, από πολλές απόψεις, από το έργο του Μαχ. Κρίμα που αυτό δεν περιλαμβάνεται στο σχολικό πρόγραμμα.
        
        Απάντηση

Απάντηση

Γράψε ένα σχόλιο

Θερμική ακτινοβολία σωμάτων

Βασικές ερωτήσεις του θέματος:

1. Χαρακτηριστικά της θερμικής ακτινοβολίας.

2. Νόμοι της θερμικής ακτινοβολίας (νόμος Kirchhoff, νόμος Stefan-Boltzmann, νόμος της Wien); Η φόρμουλα του Πλανκ.

3. Φυσικές βάσεις της θερμογραφίας (θερμική απεικόνιση).

4. Μεταφορά θερμότητας από το σώμα.

Κάθε σώμα σε θερμοκρασίες πάνω από το απόλυτο μηδέν (0 K) είναι πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία ονομάζεται θερμική ακτινοβολία. Προκύπτει λόγω της εσωτερικής ενέργειας του σώματος.

Το εύρος των ηλεκτρομαγνητικών μηκών κύματος (φασματική περιοχή) που εκπέμπεται από ένα θερμαινόμενο σώμα είναι πολύ ευρύ. Στη θεωρία της θερμικής ακτινοβολίας, συχνά θεωρείται ότι το μήκος κύματος εδώ κυμαίνεται από 0 έως ¥.

Η κατανομή της ενέργειας της θερμικής ακτινοβολίας ενός σώματος στα μήκη κύματος εξαρτάται από τη θερμοκρασία του. Σε θερμοκρασία δωματίου, σχεδόν όλη η ενέργεια συγκεντρώνεται στην υπέρυθρη περιοχή της κλίμακας ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Σε υψηλές θερμοκρασίες (1000°C), σημαντικό μέρος της ενέργειας εκπέμπεται στο ορατό εύρος.

Χαρακτηριστικά της θερμικής ακτινοβολίας

1. Ροή (ισχύς) ακτινοβολίας F(μερικές φορές υποδεικνύεται από το γράμμα R) – ενέργεια που εκπέμπεται σε 1 δευτερόλεπτο από ολόκληρη την επιφάνεια ενός θερμαινόμενου σώματος προς όλες τις κατευθύνσεις στο διάστημα και σε ολόκληρο το φασματικό εύρος:

, στο SI . (1)

2. Ενεργειακή φωτεινότητα R– ενέργεια που εκπέμπεται σε 1 δευτερόλεπτο από 1 m2 επιφάνειας σώματος προς όλες τις κατευθύνσεις του χώρου και σε ολόκληρο το φασματικό εύρος. Αν μικρόείναι η επιφάνεια του σώματος, λοιπόν

, , στο SI , (2)

Είναι προφανές ότι.

3. Πυκνότητα φασματικής φωτεινότητας r λ- ενέργεια που εκπέμπεται σε 1 δευτερόλεπτο από 1 m 2 επιφάνειας σώματος προς όλες τις κατευθύνσεις σε μήκος κύματος λ σε ένα μόνο φασματικό εύρος , →

Ρύζι. 1

Η εξάρτηση του r l από το l ονομάζεται φάσμαθερμική ακτινοβολία ενός σώματος σε μια δεδομένη θερμοκρασία (στο Τ= const). Το φάσμα δίνει την κατανομή της ενέργειας που εκπέμπεται από ένα σώμα σε μήκη κύματος. Φαίνεται στο Σχ. 1.

Μπορεί να αποδειχθεί ότι η ενεργειακή φωτεινότητα Rίση με την περιοχή του σχήματος που περιορίζεται από το φάσμα και τον άξονα (Εικ. 1).

4. Προσδιορίζεται η ικανότητα ενός θερμαινόμενου σώματος να απορροφά την ενέργεια της εξωτερικής ακτινοβολίας μονοχρωματικό συντελεστή απορρόφησης a l,

εκείνοι. α λίση με την αναλογία της ροής ακτινοβολίας με το μήκος κύματος l που απορροφάται από το σώμα προς τη ροή ακτινοβολίας του ίδιου μήκους κύματος που προσπίπτει στο σώμα. Από την (3.) προκύπτει ότι και εγώ -αδιάστατη ποσότητα και .

Ανά είδος εθισμού ΕΝΑαπό l όλα τα σώματα χωρίζονται σε 3 ομάδες:

1). Εντελώς μαύρα σώματα:

ΕΝΑ= 1 σε όλα τα μήκη κύματος σε οποιεσδήποτε θερμοκρασίες (Εικ. 3, 1 ), δηλ. Ένα εντελώς μαύρο σώμα απορροφά πλήρως όλη την ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό. Δεν υπάρχουν «απόλυτα μαύρα» σώματα στη φύση· ένα μοντέλο τέτοιου σώματος μπορεί να είναι μια κλειστή αδιαφανής κοιλότητα με μια μικρή τρύπα (Εικ. 2). Η δοκός που εισέρχεται σε αυτή την τρύπα, μετά από επαναλαμβανόμενες αντανακλάσεις από τους τοίχους, θα απορροφηθεί σχεδόν πλήρως.

Ο ήλιος βρίσκεται κοντά σε ένα εντελώς μαύρο σώμα, το Τ = 6000 Κ.

2). Γκρι κορμιά: ο συντελεστής απορρόφησής τους ΕΝΑ < 1 и одинаков на всех длинах волн при любых температурах (рис. 3, 2 ). Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα μπορεί να θεωρηθεί ένα γκρίζο σώμα σε προβλήματα ανταλλαγής θερμότητας με το περιβάλλον.

3). Όλα τα άλλα σώματα:

για αυτούς ο συντελεστής απορρόφησης ΕΝΑ< 1 и зависит от длины волны, т.е. ΕΝΑ l = φά(μεγάλο), αυτή η εξάρτηση αντιπροσωπεύει το φάσμα απορρόφησης του σώματος (Εικ. 3 , 3 ).

Θερμική ακτινοβολία - Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία , πηγή του οποίου είναι η ενέργεια της θερμικής κίνησης των ατόμων και των μορίων

1. Χαρακτηριστικά της θερμικής ακτινοβολίας

Θερμική ακτινοβολία - Αυτή είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία των ατόμων και των μορίων που προκύπτει κατά τη θερμική τους κίνηση.

Εάν το σώμα που ακτινοβολεί δεν δέχεται θερμότητα από το εξωτερικό, τότε ψύχεται και η εσωτερική του ενέργεια μειώνεται στη μέση ενέργεια της θερμικής κίνησης των σωματιδίων του περιβάλλοντος. Η θερμική ακτινοβολία είναι χαρακτηριστική για όλα τα σώματα σε θερμοκρασίες πάνω από το απόλυτο μηδέν.

Τα χαρακτηριστικά της θερμικής ακτινοβολίας είναι ροή ακτινοβολίας, ενεργειακή φωτεινότητα, φασματική πυκνότητα ενεργειακής φωτεινότητας, συντελεστής απορρόφησης.

Ροή ακτινοβολίας φά (ροή ακτινοβολίας) είναι η μέση ισχύς ακτινοβολίας σε χρόνο σημαντικά μεγαλύτερο από την περίοδο των ταλαντώσεων φωτός:

Στο SI, η ροή ακτινοβολίας μετριέται σε Watt (W).

Η ροή ακτινοβολίας ανά μονάδα επιφάνειας ονομάζεται ενεργειακή φωτεινότητα yuR (πυκνότητα ροής ακτινοβολίας):

. (2)

Η μονάδα φωτεινότητας SI είναι 1 W/m2.

Ένα θερμαινόμενο σώμα εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαφόρων μηκών. Ας επιλέξουμε ένα μικρό ολοκλήρωμα μηκών κύματος από  έως  + d.

Η ενεργειακή φωτεινότητα που αντιστοιχεί σε αυτό το διάστημα είναι ανάλογη με το πλάτος του διαστήματος:

. (3)

Οπου r  -φασματική πυκνότητα ενεργειακής φωτεινότητας ενός σώματος , ίσο με τον λόγο της ενεργειακής φωτεινότητας ενός στενού τμήματος του φάσματος προς το πλάτος αυτού του τμήματος. Μονάδα μέτρησης r  στο SI είναι 1 W/m3.

Η εξάρτηση της φασματικής πυκνότητας της ενεργειακής φωτεινότητας από το μήκος κύματος ονομάζεται φάσμα ακτινοβολίας σώματος .

Έχοντας ενσωματώσει το (3), λαμβάνουμε μια έκφραση για την ενεργειακή φωτεινότητα του σώματος:

. (4)

Τα όρια ολοκλήρωσης λαμβάνονται υπερβολικά για να ληφθεί υπόψη όλη η πιθανή θερμική ακτινοβολία.

Η ικανότητα του σώματος να απορροφά την ενέργεια ακτινοβολίας χαρακτηρίζεται από συντελεστής απορροφήσεως.

Συντελεστής απορροφήσεως ίση με την αναλογία της ροής ακτινοβολίας που απορροφάται από ένα δεδομένο σώμα προς τη ροή ακτινοβολίας που προσπίπτει σε αυτό.

. (5)

Ο συντελεστής απορρόφησης εξαρτάται από το μήκος κύματος, επομένως για τις μονοχρωματικές ροές εισάγεται η έννοια μονοχρωματικό συντελεστή απορρόφησης:

. (6)

Οι έννοιες ενός απόλυτα μαύρου σώματος και ενός γκρι σώματος.

Από τους τύπους (5 και 6) προκύπτει ότι οι συντελεστές απορρόφησης μπορούν να λάβουν τιμές από 0 έως 1. Τα μαύρα σώματα απορροφούν καλά την ακτινοβολία: μαύρο χαρτί, υφάσματα, βελούδο, αιθάλη, μαύρο λευκό κ.λπ. Η ακτινοβολία σώματος με λευκές επιφάνειες και επιφάνειες καθρέφτη απορροφά ελάχιστα την ακτινοβολία. Ένα σώμα του οποίου ο συντελεστής απορρόφησης είναι ίσος με τη μονάδα για όλες τις συχνότητες ονομάζεται απολύτως μαύρο . Απορροφά όλη την ακτινοβολία που πέφτει πάνω του. Ένα εντελώς μαύρο σώμα είναι μια φυσική αφαίρεση. Δεν υπάρχουν τέτοια σώματα στη φύση. Το μοντέλο ενός απόλυτα μαύρου σώματος είναι μια μικρή τρύπα σε μια κλειστή αδιαφανή κοιλότητα (Εικ.). Μια δέσμη που εισέρχεται σε αυτή την τρύπα, που ανακλάται πολλές φορές από τους τοίχους, θα απορροφηθεί σχεδόν πλήρως. Επομένως, με μια μικρή τρύπα σε μια μεγάλη κοιλότητα, η δοκός δεν θα μπορεί να βγει, δηλαδή θα απορροφηθεί πλήρως. Μια βαθιά τρύπα, ένα ανοιχτό παράθυρο που δεν φωτίζεται από το εσωτερικό του δωματίου, ένα πηγάδι είναι παραδείγματα σωμάτων που προσεγγίζουν τα χαρακτηριστικά του απόλυτου μαύρου.

Ρύζι. 1. Μοντέλο εντελώς μαύρου σώματος.

Ένα σώμα του οποίου ο συντελεστής απορρόφησης είναι μικρότερος από τη μονάδα και δεν εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός που προσπίπτει σε αυτό ονομάζεταιγκρί . Δεν υπάρχουν γκρίζα σώματα στη φύση, αλλά ορισμένα σώματα σε ένα συγκεκριμένο εύρος μήκους κύματος εκπέμπουν και απορροφούν ως γκρίζα σώματα. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα μερικές φορές θεωρείται γκρίζο, με συντελεστή απορρόφησης 0,9.

Στα τέλη του 19ου - αρχές του 20ου αιώνα. ανακαλύφθηκε από τον V. Roentgen - ακτίνες Χ (ακτίνες Χ), A. Becquerel - το φαινόμενο της ραδιενέργειας, J. Thomson - ηλεκτρόνιο. Ωστόσο, η κλασική φυσική δεν ήταν σε θέση να εξηγήσει αυτά τα φαινόμενα.

Η θεωρία της σχετικότητας του Α. Αϊνστάιν απαιτούσε μια ριζική αναθεώρηση της έννοιας του χώρου και του χρόνου. Ειδικά πειράματα επιβεβαίωσαν την εγκυρότητα της υπόθεσης του J. Maxwell σχετικά με την ηλεκτρομαγνητική φύση του φωτός. Θα μπορούσε να υποτεθεί ότι η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από θερμαινόμενα σώματα οφείλεται στην ταλαντωτική κίνηση των ηλεκτρονίων. Αλλά αυτή η υπόθεση έπρεπε να επιβεβαιωθεί με σύγκριση θεωρητικών και πειραματικών δεδομένων.

Για τη θεωρητική εξέταση των νόμων της ακτινοβολίας χρησιμοποιήσαμε μοντέλο μαύρου σώματος , δηλαδή ένα σώμα που απορροφά πλήρως ηλεκτρομαγνητικά κύματα οποιουδήποτε μήκους και, κατά συνέπεια, εκπέμπει όλα τα μήκη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Οι Αυστριακοί φυσικοί I. Stefan και L. Boltzmann διαπίστωσαν πειραματικά ότι η συνολική ενέργεια ΜΙ,εκπέμπεται ανά 1 μαύρο σώμα ανά μονάδα επιφάνειας, ανάλογο με την τέταρτη δύναμη της απόλυτης θερμοκρασίας Τ:

Όπου s = 5,67. 10 -8 J/(m 2. K-s) είναι η σταθερά Stefan-Boltzmann.

Αυτός ο νόμος ονομάστηκε Νόμος Stefan-Boltzmann.Κατέστησε δυνατό τον υπολογισμό της ενέργειας ακτινοβολίας ενός εντελώς μαύρου σώματος από μια γνωστή θερμοκρασία.

Η υπόθεση του Πλανκ

Σε μια προσπάθεια να ξεπεράσει τις δυσκολίες της κλασικής θεωρίας στην εξήγηση της ακτινοβολίας του μαύρου σώματος, ο M. Planck το 1900 πρότεινε την υπόθεση: τα άτομα εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια σε ξεχωριστά τμήματα - κβάντα . Ενέργεια μι

Οπου h=6,63 . 10 -34 J . γ-Σταθερά του Planck.

Μερικές φορές είναι βολικό να μετράμε την ενέργεια και τη σταθερά του Planck σε βολτ ηλεκτρονίων.

Επειτα h=4,136 . 10 -15 eV . Με. Στην ατομική φυσική χρησιμοποιείται και η ποσότητα

(1 eV είναι η ενέργεια που αποκτά ένα στοιχειώδες φορτίο όταν διέρχεται από μια επιταχυνόμενη διαφορά δυναμικού 1 V. 1 eV = 1,6...10 -19 J).

Έτσι, ο M. Planck έδειξε τη διέξοδο από τις δυσκολίες που συναντούσε η θεωρία της θερμικής ακτινοβολίας, μετά την οποία άρχισε να αναπτύσσεται μια σύγχρονη φυσική θεωρία, που ονομάζεται κβαντική φυσική.

Εφέ φωτογραφίας

Φωτοεφέ ονομάζεται εκπομπή ηλεκτρονίων από την επιφάνεια ενός μετάλλου υπό την επίδραση του φωτός.Το 1888Ο G. Hertz ανακάλυψε ότι όταν τα ηλεκτρόδια υπό υψηλή τάση ακτινοβολούνται με υπεριώδεις ακτίνες, εμφανίζεται μια εκκένωση σε μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων παρά χωρίς ακτινοβολία.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί στις ακόλουθες περιπτώσεις:

1. Μια πλάκα ψευδαργύρου που συνδέεται με ένα ηλεκτροσκόπιο φορτίζεται αρνητικά και ακτινοβολείται με υπεριώδες φως. Αποφορτίζεται γρήγορα. Εάν το φορτίσετε θετικά, τότε η φόρτιση της πλάκας δεν θα αλλάξει.

2. Οι υπεριώδεις ακτίνες που περνούν μέσα από το ηλεκτρόδιο θετικού πλέγματος χτυπούν την αρνητικά φορτισμένη πλάκα ψευδαργύρου και βγάζουν ηλεκτρόνια από αυτήν, τα οποία ορμούν προς το πλέγμα, δημιουργώντας ένα φωτορεύμα που καταγράφεται από ένα ευαίσθητο γαλβανόμετρο.

Νόμοι του φωτοηλεκτρικού φαινομένου

Οι ποσοτικοί νόμοι του φωτοηλεκτρικού φαινομένου (1888-1889) θεσπίστηκαν από τον A. G. Stoletov.

Χρησιμοποίησε ένα γυάλινο μπαλόνι κενού με δύο ηλεκτρόδια. Το φως (συμπεριλαμβανομένης της υπεριώδους ακτινοβολίας) εισέρχεται στην κάθοδο μέσω του γυαλιού χαλαζία. Χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο, μπορείτε να ρυθμίσετε την τάση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Το ρεύμα στο κύκλωμα μετρήθηκε με ένα χιλιοστόμετρο.

Ως αποτέλεσμα της ακτινοβολίας, τα ηλεκτρόνια που βγαίνουν έξω από το ηλεκτρόδιο μπορούν να φτάσουν στο αντίθετο ηλεκτρόδιο και να δημιουργήσουν κάποιο αρχικό ρεύμα. Καθώς η τάση αυξάνεται, το πεδίο επιταχύνει τα ηλεκτρόνια και το ρεύμα αυξάνεται, φτάνοντας στον κορεσμό, στον οποίο όλα τα ηλεκτρόνια που εκτινάσσονται φτάνουν στην άνοδο.

Εάν εφαρμοστεί αντίστροφη τάση, τα ηλεκτρόνια αναστέλλονται και το ρεύμα μειώνεται. Με το λεγόμενο τάση αποκλεισμούτο φωτορεύμα σταματά. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, όπου m είναι η μάζα του ηλεκτρονίου, και υ max είναι η μέγιστη ταχύτητα του φωτοηλεκτρονίου.

Πρώτος Νόμος

Ερευνώντας την εξάρτηση του ρεύματος στον κύλινδρο από την τάση μεταξύ των ηλεκτροδίων σε σταθερή ροή φωτός σε ένα από αυτά, διαπίστωσε ο πρώτος νόμος του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

Το φωτορεύμα κορεσμού είναι ανάλογο με τη φωτεινή ροή που προσπίπτει στο μέταλλο .

Επειδή Η ένταση του ρεύματος καθορίζεται από το μέγεθος του φορτίου και η φωτεινή ροή καθορίζεται από την ενέργεια της δέσμης φωτός, τότε μπορούμε να πούμε:

η Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εξουδετερώνονται από μια ουσία σε 1 s είναι ανάλογος με την ένταση του φωτός που προσπίπτει σε αυτήν την ουσία.

Δεύτερος Νόμος

Αλλάζοντας τις συνθήκες φωτισμού στην ίδια εγκατάσταση, ο A.G. Stoletov ανακάλυψε τον δεύτερο νόμο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου: Η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων δεν εξαρτάται από την ένταση του προσπίπτοντος φωτός, αλλά από τη συχνότητά του.

Από την εμπειρία προκύπτει ότι εάν η συχνότητα του φωτός αυξάνεται, τότε σε μια σταθερή φωτεινή ροή αυξάνεται η τάση αποκλεισμού και, κατά συνέπεια, αυξάνεται και η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων. Ετσι, η κινητική ενέργεια των φωτοηλεκτρονίων αυξάνεται γραμμικά με τη συχνότητα του φωτός.

Τρίτος Νόμος

Αντικαθιστώντας το υλικό της φωτοκαθόδου στη συσκευή, ο Stoletov καθιέρωσε τον τρίτο νόμο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου: για κάθε ουσία υπάρχει ένα κόκκινο όριο του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, δηλαδή υπάρχει μια ελάχιστη συχνότητα nελάχ, στο οποίο το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι ακόμα δυνατό.

Όταν n< n min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не произойдет. Т.к. , тоελάχιστη συχνότηταελαφριά σπίρτα μέγιστο μήκος κύματος.