Đặc điểm của bức xạ nhiệt. Bức xạ từ vật nóng Bức xạ từ vật nóng

Định luật bức xạ nhiệt. Sự ấm áp rạng rỡ.

Đây có thể là tin mới đối với một số người, nhưng sự truyền nhiệt độ không chỉ xảy ra bằng tính dẫn nhiệt khi vật thể này chạm vào vật thể khác. Mỗi vật (rắn, lỏng, khí) đều phát ra những tia nhiệt có bước sóng nhất định. Những tia này khi rời khỏi cơ thể này sẽ được cơ thể khác hấp thụ và mang theo nhiệt. Và tôi sẽ cố gắng giải thích cho bạn điều này xảy ra như thế nào và chúng ta mất bao nhiêu nhiệt do bức xạ này ở nhà. (Tôi nghĩ nhiều người sẽ thích thú khi xem những con số này). Ở cuối bài viết chúng ta sẽ giải quyết một vấn đề từ một ví dụ thực tế.

Bài viết sẽ chứa các công thức ba tầng và biểu thức tích phân dành cho các nhà toán học, nhưng đừng sợ chúng, bạn thậm chí không cần phải đi sâu vào các công thức này. Trong bài toán, tôi sẽ cung cấp cho bạn các công thức có thể giải được trong một lần và bạn thậm chí không cần phải biết toán cao cấp, chỉ cần biết số học sơ cấp là đủ.

Tôi đã hơn một lần bị thuyết phục về điều này rằng khi ngồi bên đống lửa (thường là ngọn lửa lớn), mặt tôi đã bị bỏng bởi những tia sáng này. Và nếu tôi dùng lòng bàn tay che lửa và dang rộng cánh tay ra thì mặt tôi đã ngừng cháy. Không khó để đoán rằng những tia này thẳng như ánh sáng. Không phải không khí lưu thông xung quanh ngọn lửa, hay thậm chí là không khí, làm bỏng tôi mà là những tia nhiệt trực tiếp, vô hình phát ra từ ngọn lửa.

Trong không gian, giữa các hành tinh thường có chân không và do đó việc truyền nhiệt độ chỉ được thực hiện bằng các tia nhiệt (Tất cả các tia đều là sóng điện từ).

Bức xạ nhiệt có tính chất giống như ánh sáng và tia điện từ (sóng). Đơn giản là những sóng (tia) này có bước sóng khác nhau.

Ví dụ, bước sóng trong khoảng 0,76 - 50 micron được gọi là hồng ngoại. Tất cả các vật thể ở nhiệt độ phòng + 20 °C chủ yếu phát ra sóng hồng ngoại có bước sóng gần 10 micron.

Bất kỳ vật thể nào, trừ khi nhiệt độ của nó khác với độ không tuyệt đối (-273,15 ° C), đều có khả năng gửi bức xạ vào không gian xung quanh. Do đó, bất kỳ vật thể nào cũng phát ra tia tới các vật thể xung quanh nó và đến lượt nó lại bị ảnh hưởng bởi bức xạ của các vật thể này.

Bất kỳ đồ nội thất nào trong nhà (ghế, bàn, tường và thậm chí cả ghế sofa) đều phát ra tia nhiệt.

Bức xạ nhiệt có thể được hấp thụ hoặc truyền qua cơ thể và cũng có thể được phản xạ từ cơ thể. Sự phản xạ của tia nhiệt giống như tia sáng phản xạ từ gương. Sự hấp thụ bức xạ nhiệt tương tự như việc mái nhà màu đen trở nên rất nóng do tia nắng mặt trời. Và sự xuyên qua hoặc truyền qua của tia tương tự như cách tia truyền qua thủy tinh hoặc không khí. Loại bức xạ điện từ phổ biến nhất trong tự nhiên là bức xạ nhiệt.

Đặc tính của nó rất gần với vật thể đen là cái gọi là bức xạ tái phát, hay nền vi sóng vũ trụ - bức xạ lấp đầy Vũ trụ với nhiệt độ khoảng 3 K.

Nhìn chung, trong khoa học kỹ thuật nhiệt, để giải thích các quá trình bức xạ nhiệt, người ta thuận tiện sử dụng khái niệm vật đen để giải thích một cách định tính các quá trình bức xạ nhiệt. Chỉ có vật đen mới có thể thực hiện phép tính dễ dàng hơn theo một cách nào đó.

Như đã mô tả ở trên, bất kỳ cơ thể nào cũng có khả năng:

Thân đen- đây là vật thể hấp thụ hoàn toàn năng lượng nhiệt, nghĩa là nó không phản xạ các tia và bức xạ nhiệt không truyền qua nó. Nhưng đừng quên rằng vật đen phát ra nhiệt năng.

Đó là lý do tại sao việc áp dụng các tính toán cho cơ thể này lại rất dễ dàng.

Những khó khăn nào nảy sinh trong tính toán nếu vật không phải là vật đen?

Một vật không phải là vật đen có các yếu tố sau:

Hai yếu tố này làm cho việc tính toán trở nên phức tạp đến mức “mẹ ơi, đừng lo lắng”. Rất khó để nghĩ như vậy. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa thực sự giải thích được cách tính toán vật xám. Nhân tiện, vật xám là vật không phải là vật đen.

Ngoài ra còn có một khái niệm: Thân trắng và thân trong suốt, nhưng nói thêm về điều đó bên dưới.

Bức xạ nhiệt có tần số khác nhau (sóng khác nhau) và mỗi cơ thể riêng lẻ có thể có bước sóng bức xạ khác nhau. Ngoài ra, khi nhiệt độ thay đổi, bước sóng này có thể thay đổi và cường độ (cường độ bức xạ) của nó cũng có thể thay đổi.

Tất cả những yếu tố này sẽ làm phức tạp quá trình đến mức khó có thể tìm ra một công thức phổ quát để tính toán tổn thất năng lượng do bức xạ. Và do đó, trong sách giáo khoa và bất kỳ tài liệu nào, vật thể màu đen được sử dụng để tính toán, và các vật thể màu xám khác được sử dụng như một phần của vật thể đen. Để tính toán thân xám, hệ số độ đen được sử dụng. Các hệ số này được đưa ra trong sách tham khảo đối với một số tài liệu.

Chúng ta hãy nhìn vào một hình ảnh khẳng định độ phức tạp của việc tính toán độ phát xạ.

Hình vẽ cho thấy hai quả bóng chứa các hạt của quả bóng này. Mũi tên đỏ là tia phát ra từ các hạt.

Xét một vật đen.

Bên trong thân đen, sâu bên trong có một số hạt được biểu thị bằng màu cam. Chúng phát ra các tia hấp thụ các hạt khác ở gần, được biểu thị bằng màu vàng. Các tia của hạt màu cam của vật đen không thể xuyên qua các hạt khác. Và do đó, chỉ có các hạt bên ngoài của quả bóng này mới phát ra tia sáng trên toàn bộ diện tích của quả bóng. Vì vậy, việc tính toán vật đen rất dễ tính toán. Người ta cũng thường chấp nhận rằng vật đen phát ra toàn bộ dải sóng. Tức là nó phát ra tất cả các sóng có độ dài khác nhau. Một vật thể màu xám có thể phát ra một phần phổ sóng, chỉ có bước sóng nhất định.

Xét một vật màu xám.

Bên trong vật thể màu xám, các hạt bên trong phát ra một số tia xuyên qua các hạt khác. Và đây là lý do duy nhất khiến việc tính toán trở nên phức tạp hơn.

Bức xạ nhiệt- đây là bức xạ điện từ phát sinh do sự chuyển đổi năng lượng chuyển động nhiệt của các hạt cơ thể thành năng lượng bức xạ. Bản chất nhiệt của sự kích thích các chất phát cơ bản (nguyên tử, phân tử, v.v.) làm tương phản bức xạ nhiệt với tất cả các loại phát quang khác và xác định tính chất cụ thể của nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và đặc tính quang học của vật phát xạ.

Kinh nghiệm cho thấy rằng bức xạ nhiệt được quan sát thấy ở mọi vật thể ở bất kỳ nhiệt độ nào khác 0 K. Tất nhiên, cường độ và tính chất của bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát ra. Ví dụ, tất cả các vật thể có nhiệt độ phòng + 20 ° C chủ yếu phát ra sóng hồng ngoại có bước sóng gần 10 micron và Mặt trời phát ra năng lượng, mức tối đa là 0,5 micron, tương ứng với phạm vi nhìn thấy được. Ở T → 0 K, các vật thực tế không phát xạ.

Bức xạ nhiệt dẫn đến giảm năng lượng bên trong của cơ thể và do đó làm giảm nhiệt độ cơ thể, làm mát. Một vật thể nóng lên giải phóng năng lượng bên trong do bức xạ nhiệt và nguội đi đến nhiệt độ của các vật thể xung quanh. Đổi lại, bằng cách hấp thụ bức xạ, các vật thể lạnh có thể nóng lên. Những quá trình như vậy cũng có thể xảy ra trong chân không, được gọi là bức xạ.

Thân đen thuần khiết- một sự trừu tượng vật lý được sử dụng trong nhiệt động lực học, một vật thể hấp thụ tất cả các bức xạ điện từ tới nó trong mọi phạm vi và không phản xạ bất cứ thứ gì. Bất chấp tên gọi, một vật thể hoàn toàn màu đen có thể tự phát ra bức xạ điện từ ở bất kỳ tần số nào và có màu sắc về mặt thị giác. Phổ bức xạ của một vật đen hoàn toàn chỉ được xác định bởi nhiệt độ của nó.

Bàn:

(Phạm vi nhiệt độ tính bằng Kelvin và màu sắc của chúng)

lên tới 1000 đỏ

1000-1500 Cam

1500-2000 Vàng

2000-4000 Màu vàng nhạt

4000-5500 Màu trắng vàng

5500-7000 Trắng tinh khiết

7000-9000 Trắng xanh

9000-15000 Trắng-xanh

15000-∞ Xanh lam

Nhân tiện, dựa trên bước sóng (màu sắc), chúng tôi xác định được nhiệt độ của mặt trời là khoảng 6000 Kelvin. Than thường phát sáng màu đỏ. Điều này có nhắc nhở bạn điều gì không? Bạn có thể xác định nhiệt độ bằng màu sắc. Tức là có những thiết bị đo bước sóng, từ đó xác định được nhiệt độ của vật liệu.

Các chất thực đen nhất, chẳng hạn như bồ hóng, hấp thụ tới 99% bức xạ tới (tức là có suất phản chiếu 0,01) trong phạm vi bước sóng khả kiến, nhưng chúng hấp thụ bức xạ hồng ngoại kém hơn nhiều. Màu đen sâu của một số vật liệu (than, nhung đen) và đồng tử của mắt người cũng được giải thích theo cơ chế tương tự. Trong số các thiên thể của Hệ Mặt trời, Mặt trời có đặc tính của một vật thể hoàn toàn đen ở mức độ lớn nhất. Theo định nghĩa, Mặt trời hầu như không phản xạ bức xạ. Thuật ngữ này được Gustav Kirchhoff đặt ra vào năm 1862.

Theo phân loại quang phổ, Mặt trời thuộc loại G2V (“sao lùn vàng”). Nhiệt độ bề mặt của Mặt trời lên tới 6000 K nên Mặt trời tỏa sáng với ánh sáng gần như trắng, nhưng do bầu khí quyển Trái đất hấp thụ một phần quang phổ gần bề mặt hành tinh của chúng ta nên ánh sáng này thu được màu vàng.

Vật đen tuyệt đối hấp thụ 100%, đồng thời nóng lên và ngược lại! một vật thể được làm nóng - bức xạ 100%, điều này có nghĩa là có một mô hình nghiêm ngặt (công thức tính bức xạ của vật thể hoàn toàn đen) giữa nhiệt độ của Mặt trời - và quang phổ của nó - vì cả quang phổ và nhiệt độ đều đã được xác định - vâng, Mặt trời không có sai lệch nào so với các thông số này!

Trong thiên văn học có một sơ đồ như vậy - "Độ sáng quang phổ", và do đó Mặt trời của chúng ta thuộc "dãy chính" gồm các ngôi sao, mà hầu hết các ngôi sao khác đều thuộc về, tức là hầu hết tất cả các ngôi sao đều là "vật đen tuyệt đối", kỳ lạ như có vẻ như... Ngoại lệ - sao lùn trắng, sao khổng lồ đỏ và tân tinh, siêu tân tinh...

Đây là người không học vật lý ở trường.

Một vật đen hoàn toàn hấp thụ TẤT CẢ bức xạ và phát ra nhiều hơn tất cả các vật khác (vật càng hấp thụ nhiều thì càng nóng lên; càng nóng lên thì càng phát ra nhiều).

Chúng ta có hai bề mặt - màu xám (với hệ số độ đen là 0,5) và màu đen hoàn toàn (với hệ số độ đen là 1).

Hệ số phát xạ là hệ số hấp thụ.

Bây giờ, bằng cách hướng cùng một dòng photon, ví dụ 100, lên các bề mặt này.

Bề mặt màu xám sẽ hấp thụ 50 trong số đó, bề mặt màu đen sẽ hấp thụ tất cả 100.

Bề mặt nào phát ra nhiều ánh sáng hơn - trong đó có 50 photon hay 100 “ngồi”?

Planck là người đầu tiên tính toán chính xác bức xạ của vật đen.

Bức xạ mặt trời tuân theo công thức Planck.

Và thế là chúng ta bắt đầu nghiên cứu lý thuyết...

Bức xạ đề cập đến sự phát xạ và lan truyền của bất kỳ loại sóng điện từ nào. Tùy thuộc vào bước sóng, có: tia X, tia cực tím, tia hồng ngoại, bức xạ ánh sáng (nhìn thấy) và sóng vô tuyến.

bức xạ tia X- sóng điện từ, năng lượng của photon nằm trong thang sóng điện từ giữa bức xạ cực tím và bức xạ gamma, tương ứng với bước sóng từ 10−2 đến 103 Angstrom. 10 Angstrom = 1 nm. (0,001-100nm)

Tia cực tím(tia cực tím, tia cực tím, tia cực tím) - bức xạ điện từ, chiếm phạm vi giữa ranh giới tím của bức xạ nhìn thấy và bức xạ tia X (10 - 380nm).

Bức xạ hồng ngoại- bức xạ điện từ, chiếm vùng phổ giữa đầu đỏ của ánh sáng khả kiến (có bước sóng λ = 0,74 μm) và bức xạ vi sóng (λ ~ 1-2 mm).

Bây giờ toàn bộ phạm vi bức xạ hồng ngoại được chia thành ba thành phần:

Vùng bước sóng ngắn: λ = 0,74-2,5 µm;

Vùng giữa sóng: λ = 2,5-50 µm;

Vùng bước sóng dài: λ = 50-2000 µm;

Bức xạ nhìn thấy được- Sóng điện từ mà mắt người cảm nhận được. Độ nhạy của mắt người đối với bức xạ điện từ phụ thuộc vào bước sóng (tần số) của bức xạ, với độ nhạy tối đa xảy ra ở bước sóng 555 nm (540 terahertz), trong phần màu xanh lá cây của quang phổ. Vì độ nhạy giảm dần về 0 khi người ta di chuyển ra xa điểm cực đại nên không thể chỉ ra ranh giới chính xác của dải phổ của bức xạ khả kiến. Thông thường, vùng 380-400 nm (750-790 THz) được lấy làm ranh giới sóng ngắn và 760-780 nm (385-395 THz) làm ranh giới sóng dài. Bức xạ điện từ có những bước sóng này còn được gọi là ánh sáng khả kiến, hay đơn giản là ánh sáng (theo nghĩa hẹp của từ này).

Phát xạ vô tuyến(sóng vô tuyến, tần số vô tuyến) - bức xạ điện từ có bước sóng 5 10−5-1010 mét và tần số tương ứng từ 6 1012 Hz và lên đến vài Hz. Sóng vô tuyến được sử dụng để truyền dữ liệu trong mạng vô tuyến.

Bức xạ nhiệt là quá trình lan truyền nội năng của vật thể bức xạ bằng sóng điện từ trong không gian. Tác nhân gây ra các sóng này là các hạt vật chất cấu thành nên vật chất. Sự truyền sóng điện từ không cần môi trường vật chất; trong chân không chúng truyền với tốc độ ánh sáng và được đặc trưng bởi bước sóng λ hoặc tần số dao động ν. Ở nhiệt độ lên tới 1500°C, phần năng lượng chính tương ứng với tia hồng ngoại và một phần bức xạ ánh sáng (λ=0,7 50 µm).

Cần lưu ý rằng năng lượng bức xạ không được phát ra liên tục mà ở dạng những phần nhất định - lượng tử. Chất mang những phần năng lượng này là các hạt bức xạ cơ bản - photon, có năng lượng, lượng chuyển động và khối lượng điện từ. Khi năng lượng bức xạ chạm tới các vật thể khác, nó sẽ bị chúng hấp thụ một phần, một phần phản xạ và một phần đi qua cơ thể. Quá trình chuyển đổi năng lượng bức xạ thành năng lượng bên trong của vật thể hấp thụ được gọi là sự hấp thụ. Hầu hết các chất rắn và chất lỏng đều phát ra năng lượng ở mọi bước sóng trong khoảng từ 0 đến ∞, nghĩa là chúng có phổ phát xạ liên tục. Khí chỉ phát ra năng lượng trong phạm vi bước sóng nhất định (phổ phát xạ chọn lọc). Chất rắn phát ra và hấp thụ năng lượng qua bề mặt của chúng và khí qua thể tích của chúng.

Năng lượng phát ra trên một đơn vị thời gian trong một phạm vi bước sóng hẹp (từ λ đến λ+dλ) được gọi là dòng bức xạ đơn sắc Qλ. Thông lượng bức xạ tương ứng với toàn bộ phổ trong phạm vi từ 0 đến ∞ được gọi là thông lượng bức xạ tích phân hoặc tổng Q(W). Thông lượng bức xạ tích phân phát ra từ một đơn vị bề mặt của vật thể theo mọi hướng của không gian bán cầu được gọi là mật độ bức xạ tích phân (W/m2).

Để hiểu công thức này, hãy xem xét hình ảnh.

Không phải ngẫu nhiên mà tôi miêu tả hai phiên bản của cơ thể. Công thức chỉ đúng cho thân hình vuông. Vì vùng bức xạ phải bằng phẳng. Với điều kiện chỉ có bề mặt của cơ thể phát ra. Các hạt bên trong không phát ra.

Biết mật độ bức xạ của vật liệu, bạn có thể tính được lượng năng lượng tiêu tốn cho bức xạ:

Cần phải hiểu rằng các tia phát ra từ mặt phẳng có cường độ bức xạ khác nhau so với bình thường của mặt phẳng.

định luật Lambert. Năng lượng bức xạ do cơ thể phát ra lan truyền trong không gian theo các hướng khác nhau với cường độ khác nhau. Định luật xác lập sự phụ thuộc của cường độ bức xạ vào hướng được gọi là định luật Lambert.

định luật Lambert chứng minh rằng lượng năng lượng bức xạ phát ra từ một phần tử bề mặt theo hướng của một phần tử khác tỷ lệ thuận với tích của lượng năng lượng phát ra dọc theo pháp tuyến với độ lớn của góc không gian tạo bởi hướng của bức xạ với pháp tuyến

Xem hình ảnh.

Cường độ của mỗi tia có thể được tìm thấy bằng hàm lượng giác:

Tức là nó là một loại hệ số góc và nó tuân thủ nghiêm ngặt lượng giác của góc. Hệ số chỉ có tác dụng đối với vật đen. Vì các hạt ở gần sẽ hấp thụ các tia bên. Đối với vật thể màu xám, cần tính đến số lượng tia truyền qua các hạt. Sự phản xạ của tia cũng phải được tính đến.

Do đó, lượng năng lượng bức xạ lớn nhất được phát ra theo hướng vuông góc với bề mặt bức xạ. Định luật Lambert hoàn toàn đúng đối với vật thể hoàn toàn đen và đối với vật thể có bức xạ khuếch tán ở nhiệt độ 0 - 60°C. Định luật Lambert không áp dụng cho bề mặt được đánh bóng. Đối với họ, bức xạ phát xạ ở một góc sẽ lớn hơn hướng vuông góc với bề mặt.

Dưới đây chúng tôi chắc chắn sẽ xem xét các công thức đồ sộ hơn để tính lượng nhiệt mà cơ thể mất đi. Nhưng bây giờ cần phải học thêm điều gì đó về lý thuyết.

Một chút về định nghĩa. Các định nghĩa sẽ có ích để thể hiện bản thân một cách chính xác.

Lưu ý rằng hầu hết các chất rắn và chất lỏng đều có phổ bức xạ liên tục (liên tục). Điều này có nghĩa là chúng có khả năng phát ra các tia ở mọi bước sóng.

Ngay cả một chiếc bàn bình thường trong phòng, giống như một vật thể rắn, cũng có thể phát ra tia X hoặc tia cực tím, nhưng cường độ của nó thấp đến mức chúng ta không những không nhận thấy mà giá trị của nó so với các sóng khác có thể gần bằng 0.

Thông lượng bức xạ (hoặc thông lượng bức xạ) là tỷ số giữa năng lượng bức xạ và thời gian bức xạ, W:

trong đó Q là năng lượng bức xạ, J; t - thời gian, s.

Nếu thông lượng bức xạ phát ra từ một bề mặt tùy ý theo mọi hướng (tức là trong một bán cầu có bán kính tùy ý) xảy ra trong một phạm vi bước sóng hẹp từ λ đến λ+Δλ thì gọi là thông lượng bức xạ đơn sắc.

Tổng bức xạ từ bề mặt cơ thể trên tất cả các bước sóng của quang phổ được gọi là thông lượng bức xạ tích phân hoặc tổng Ф

Thông lượng tích phân phát ra từ một bề mặt đơn vị được gọi là mật độ thông lượng bề mặt của bức xạ tích phân hoặc độ phát xạ, W/m2,

Công thức này cũng có thể được sử dụng cho bức xạ đơn sắc. Nếu bức xạ nhiệt đơn sắc rơi xuống bề mặt của cơ thể thì trong trường hợp chung, một phần bằng B λ của bức xạ này sẽ được cơ thể hấp thụ, tức là. sẽ bị chuyển hóa thành dạng năng lượng khác do tương tác với vật chất, phần F λ sẽ bị phản xạ lại, phần D λ sẽ đi xuyên qua cơ thể. Nếu chúng ta giả sử rằng bức xạ tới cơ thể bằng 1 thì

B λ +F λ +D λ =1

trong đó B λ, F λ, D λ lần lượt là các hệ số hấp thụ và phản xạ

và sự lây truyền của cơ thể.

Khi trong phổ các giá trị B, F, D không đổi, tức là. không phụ thuộc vào bước sóng nên không cần chỉ số. Trong trường hợp này

Nếu B = 1 (F = D = 0), thì vật hấp thụ hoàn toàn mọi bức xạ tới nó, bất kể bước sóng, hướng tới và trạng thái phân cực của bức xạ, được gọi là vật đen hoặc vật phát hoàn toàn.

Nếu F=1 (B=D=0), thì bức xạ tới cơ thể bị phản xạ hoàn toàn. Trong trường hợp bề mặt của vật thể gồ ghề, các tia bị phản xạ tán xạ (phản xạ khuếch tán) và vật thể được gọi là màu trắng, còn khi bề mặt của vật thể nhẵn và sự phản xạ tuân theo các định luật quang học hình học thì thân (bề mặt) được gọi là gương. Trong trường hợp D = 1 (B = F = 0) thì cơ thể có khả năng thấm tia nhiệt (diathermic).

Chất rắn và chất lỏng thực tế mờ đục đối với các tia nhiệt (D = 0), tức là khí quản. Đối với những cơ thể như vậy

Trong tự nhiên không có vật thể đen hoàn toàn cũng như vật thể trong suốt hoặc trắng. Những cơ quan như vậy phải được coi là trừu tượng khoa học. Tuy nhiên, một số vật thể thực có thể có đặc tính khá gần với những vật thể lý tưởng hóa như vậy.

Cần lưu ý rằng một số vật thể có những đặc tính nhất định liên quan đến các tia có bước sóng nhất định và các đặc tính khác nhau liên quan đến các tia có độ dài khác nhau. Ví dụ, một vật thể có thể trong suốt đối với tia hồng ngoại và mờ đối với tia nhìn thấy (ánh sáng). Bề mặt của vật thể có thể nhẵn đối với các tia có bước sóng này và gồ ghề đối với các tia có bước sóng khác.

Chất khí, đặc biệt là những chất ở áp suất thấp, trái ngược với chất rắn và chất lỏng, phát ra quang phổ vạch. Do đó, chất khí chỉ hấp thụ và phát ra những tia có bước sóng nhất định chứ không thể phát ra cũng như không hấp thụ các tia khác. Trong trường hợp này, họ nói về sự hấp thụ và phát xạ có chọn lọc.

Trong lý thuyết về bức xạ nhiệt, một đại lượng đóng một vai trò quan trọng gọi là mật độ thông lượng phổ của bức xạ, hay độ phát xạ quang phổ, là tỷ lệ giữa mật độ thông lượng bức xạ phát ra trong một khoảng bước sóng vô cùng nhỏ từ λ đến λ+Δλ với kích thước của khoảng bước sóng này Δλ, W/ m 2,

trong đó E là mật độ bề mặt của thông lượng bức xạ, W/m2.

Bây giờ tôi hy vọng bạn hiểu rằng quá trình tính toán đang trở nên vô cùng khó khăn. Chúng ta vẫn phải làm việc và làm việc theo hướng này. Mỗi vật liệu phải được thử nghiệm ở nhiệt độ khác nhau. Nhưng vì lý do nào đó thực tế không có dữ liệu về vật liệu. Hay đúng hơn là tôi không tìm thấy một cuốn sách tham khảo thực nghiệm nào về vật liệu.

Tại sao không có tài liệu hướng dẫn như vậy? Bởi vì bức xạ nhiệt rất nhỏ và tôi nghĩ nó khó có thể vượt quá 10% trong điều kiện sống của chúng ta. Vì vậy, chúng không được đưa vào tính toán. Khi chúng ta thường xuyên bay vào vũ trụ thì mọi tính toán sẽ xuất hiện. Hay đúng hơn, các nhà du hành vũ trụ của chúng ta đã tích lũy dữ liệu về vật liệu, nhưng nó vẫn chưa được cung cấp miễn phí.

Định luật hấp thụ năng lượng bức xạ

Mỗi cơ thể đều có khả năng hấp thụ một phần năng lượng bức xạ, chi tiết hơn về điều này bên dưới.

Nếu một luồng bức xạ rơi vào bất kỳ vật nào có độ dày l (xem hình), thì trong trường hợp tổng quát nó giảm đi khi truyền qua vật đó. Người ta cho rằng sự thay đổi tương đối của thông lượng bức xạ dọc theo đường đi Δl tỷ lệ thuận với đường đi của thông lượng:

Hệ số tỷ lệ b được gọi là chỉ số hấp thụ, thường phụ thuộc vào tính chất vật lý của cơ thể và bước sóng.

Tích phân trên phạm vi từ l đến 0 và lấy b không đổi, chúng ta thu được

Hãy thiết lập mối liên hệ giữa hệ số hấp thụ quang phổ của vật B λ và hệ số hấp thụ quang phổ của chất b λ.

Từ định nghĩa hệ số hấp thụ quang phổ B λ ta có

Sau khi thay các giá trị vào phương trình này, ta thu được mối liên hệ giữa hệ số hấp thụ phổ B λ và chỉ số hấp thụ phổ B λ.

Hệ số hấp thụ B λ bằng 0 tại l 1 = 0 và b λ = 0. Đối với giá trị bλ lớn, giá trị l rất nhỏ là đủ, nhưng vẫn không bằng 0, do đó giá trị của B λ gần thống nhất như mong muốn. Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói rằng sự hấp thụ xảy ra ở một lớp bề mặt mỏng của chất. Chỉ với cách hiểu này mới có thể nói về sự hấp thụ bề mặt. Đối với hầu hết các chất rắn, do giá trị lớn của hệ số hấp thụ b λ, “sự hấp thụ bề mặt” xảy ra theo nghĩa đã chỉ định, và do đó hệ số hấp thụ bị ảnh hưởng rất lớn bởi trạng thái bề mặt của nó.

Các vật thể, mặc dù có hệ số hấp thụ thấp, chẳng hạn như chất khí, nhưng nếu chúng đủ dày, có thể có hệ số hấp thụ lớn, tức là. được làm mờ đối với các tia có bước sóng nhất định.

Nếu b λ = 0 trong khoảng Δλ và đối với các bước sóng khác b λ không bằng 0 thì cơ thể sẽ chỉ hấp thụ bức xạ tới của những bước sóng nhất định. Trong trường hợp này, như đã đề cập ở trên, chúng ta nói đến hệ số hấp thụ chọn lọc.

Chúng ta hãy nhấn mạnh sự khác biệt cơ bản giữa hệ số hấp thụ của chất b λ và hệ số hấp thụ B λ của vật thể. Đầu tiên mô tả các tính chất vật lý của một chất liên quan đến các tia có bước sóng nhất định. Giá trị của B λ không chỉ phụ thuộc vào tính chất vật lý của chất tạo nên cơ thể mà còn phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và trạng thái bề mặt của cơ thể.

Định luật bức xạ năng lượng bức xạ

Về mặt lý thuyết Max Planck, dựa trên lý thuyết điện từ, đã thiết lập một định luật (gọi là định luật Planck) biểu thị sự phụ thuộc của độ phát xạ quang phổ của vật đen E 0λ vào bước sóng λ và nhiệt độ T.

trong đó E 0λ (λ,T) là độ phát xạ của vật đen, W/m 2 ; T - nhiệt độ nhiệt động, K; C 1 và C 2 - hằng số; C 1 =2πhc 2 =(3,74150±0,0003) 10-16 W m2; C 2 =hc/k=(1,438790±0,00019) 10 -2; m K (ở đây h=(6,626176±0,000036) 10 -34 J s là hằng số Planck; c=(299792458±1,2) m/s là tốc độ truyền sóng điện từ trong không gian tự do: k là hằng số Boltzmann. )

Theo định luật Planck, độ phát xạ quang phổ có thể bằng 0 ở nhiệt độ nhiệt động bằng 0 (T=0), hoặc ở bước sóng λ = 0 và λ→∞ (tại T≠0).

Do đó, vật đen phát ra ở bất kỳ nhiệt độ nào trên 0 K. (T > 0) các tia thuộc mọi bước sóng, tức là có phổ phát xạ liên tục (liên tục).

Từ công thức trên, chúng ta có thể thu được biểu thức tính toán cho độ phát xạ của vật đen:

Tích phân trong phạm vi thay đổi của λ từ 0 đến ∞ ta thu được

Nhờ việc mở rộng tích phân thành một chuỗi và lấy tích phân nó, chúng ta thu được biểu thức tính toán cho độ phát xạ của vật đen, gọi là định luật Stefan-Boltzmann:

trong đó E 0 là độ phát xạ của vật đen, W/m 2 ;

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

σ = (5,67032 ± 0,00071) 10 -8 ;

T - nhiệt độ nhiệt động, K.

Công thức thường được viết ở dạng thuận tiện hơn cho việc tính toán:

Chúng tôi sẽ sử dụng công thức này để tính toán. Nhưng đây không phải là công thức cuối cùng. Nó chỉ áp dụng cho vật thể màu đen. Cách sử dụng nó cho thân màu xám sẽ được mô tả dưới đây.

trong đó E 0 là độ phát xạ của vật đen; C 0 = 5,67 W/(m 2 K 4).

Định luật Stefan-Boltzmann được xây dựng như sau: độ phát xạ của vật đen tỷ lệ thuận với nhiệt độ nhiệt động lực học của nó theo lũy thừa bậc 4.

Phân bố quang phổ của bức xạ vật đen ở các nhiệt độ khác nhau

λ - bước sóng từ 0 đến 10 µm (0-10000 nm)

E 0λ – nên hiểu như sau: Như thể có một lượng năng lượng (W) nhất định trong thể tích (m 3) của một vật đen. Điều này không có nghĩa là nó chỉ phát ra năng lượng như vậy từ các hạt bên ngoài. Đơn giản, nếu chúng ta thu thập tất cả các hạt của vật đen trong một thể tích và đo độ phát xạ của từng hạt theo mọi hướng rồi cộng tất cả chúng lại, thì chúng ta sẽ nhận được tổng năng lượng trong thể tích, được biểu thị trên biểu đồ.

Có thể thấy từ vị trí của các đường đẳng nhiệt, mỗi đường đẳng nhiệt đều có cực đại, nhiệt độ nhiệt động càng cao thì giá trị E0λ tương ứng với cực đại càng lớn và điểm cực đại tự di chuyển đến vùng sóng ngắn hơn. Sự dịch chuyển độ phát xạ phổ cực đại E0λmax sang vùng sóng ngắn hơn được gọi là

Định luật dịch chuyển của Wien, theo đó

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

trong đó λ max là bước sóng tương ứng với giá trị cực đại của độ phát xạ phổ E 0λmax.

Vì vậy, ví dụ, ở T = 6000 K (nhiệt độ gần đúng của bề mặt mặt trời), E 0λ cực đại nằm trong vùng bức xạ khả kiến, trong đó khoảng 50% độ phát xạ mặt trời rơi vào.

Diện tích cơ bản dưới đường đẳng nhiệt, được tô bóng trên đồ thị, bằng E 0λ Δλ. Rõ ràng là tổng của các khu vực này, tức là tích phân biểu thị độ phát xạ của vật đen E 0 . Do đó, diện tích giữa đường đẳng nhiệt và trục x mô tả độ phát xạ của vật đen trên thang đo thông thường của sơ đồ. Ở các giá trị nhiệt độ nhiệt động thấp, các đường đẳng nhiệt đi gần với trục hoành và diện tích được chỉ định trở nên nhỏ đến mức thực tế có thể được coi là bằng 0.

Các khái niệm về cái gọi là vật xám và bức xạ xám đóng một vai trò lớn trong công nghệ. Màu xám là nguồn phát nhiệt không chọn lọc có khả năng phát ra quang phổ liên tục, với độ phát xạ quang phổ E λ đối với các sóng có chiều dài và ở mọi nhiệt độ, tạo thành một phần không đổi của độ phát xạ quang phổ của vật đen E 0λ tức là

Hằng số ε được gọi là hệ số phát xạ của bộ phát nhiệt. Đối với vật thể màu xám, hệ số phát xạ ε

Đồ thị biểu diễn dưới dạng sơ đồ các đường cong phân bố bước sóng của độ phát xạ quang phổ của vật đen E λ (ε = 1) và độ phát xạ quang phổ của vật thể xám E λ có cùng nhiệt độ với vật đen (tại ε = 0,5 và ε = 0,25 ). Độ phát xạ của vật xám

Công việc

gọi là độ phát xạ của vật xám.

Các giá trị độ phát xạ thu được từ kinh nghiệm được đưa ra trong tài liệu tham khảo.

Hầu hết các vật thể được sử dụng trong công nghệ có thể bị nhầm lẫn với vật thể xám và bức xạ của chúng được coi là bức xạ xám. Các nghiên cứu chính xác hơn cho thấy rằng điều này chỉ có thể thực hiện được ở mức gần đúng đầu tiên, nhưng nó đủ cho các mục đích thực tế. Độ lệch so với định luật Stefan-Boltzmann đối với vật thể màu xám thường được tính đến bằng cách lấy độ phát xạ C phụ thuộc vào nhiệt độ. Về vấn đề này, các bảng chỉ ra phạm vi nhiệt độ mà giá trị độ phát xạ C được xác định bằng thực nghiệm.

Trong tương lai, để đơn giản hóa các kết luận, chúng ta sẽ giả sử rằng độ phát xạ của vật xám không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Hệ số phát xạ của một số vật liệu

(Vật liệu / Nhiệt độ tính bằng ° C / Giá trị E)

Nhôm oxy hóa / 200-600 / 0,11 -0,19

Nhôm đánh bóng / 225-575 / 0,039-0,057

Gạch đỏ / 20 / 0,93

Gạch chống cháy / - / 0,8-0,9

Đồng bị oxy hóa / 200-600 / 0,57-0,87

Chì bị oxy hóa / 200 / 0,63

Thép đánh bóng / 940-1100 / 0,55-0,61

Gang quay / 830-910 / 0,6-0,7

Gang bị oxy hóa/200-600/0,64-0,78

Nhôm đánh bóng / 50-500 / 0,04-0,06

Đồng / 50 / 0,1

Tôn mạ kẽm sáng bóng/30/0.23

Thiếc trắng, cũ / 20 / 0,28

Vàng đánh bóng / 200 - 600 / 0,02-0,03

Đồng thau mờ / 20-350 / 0,22

Đồng đánh bóng / 50-100 / 0,02

Niken được đánh bóng / 200-400 / 0,07-0,09

Thiếc sáng bóng / 20-50 / 0,04-0,06

Bạc đánh bóng / 200-600 / 0,02-0,03

Thép tấm cán / 50/0,56

Thép oxy hóa/200-600/0.8

Thép có độ oxy hóa cao/500/0,98

Gang / 50 / 0,81

Các tông amiăng / 20 / 0,96

Gỗ bào / 20 / 0,8-0,9

Gạch chống cháy/500-1000/0,8-0,9

Gạch đất sét nung / 1000 / 0,75

Gạch đỏ, thô / 20/0,88-0,93

Sơn đen, mờ / 40-100 / 0,96-0,98

Sơn trắng / 40-100 / 0,8-0,95

Sơn dầu các màu/100/0,92-0,96

Đèn carbon / 20-400 / 0,95

Kính / 20-100 / 0,91-0,94

Men trắng/20/0.9

định luật Kirchhoff

Định luật Kirchhoff thiết lập mối quan hệ giữa hệ số phát xạ và hệ số hấp thụ của vật thể màu xám.

Chúng ta hãy xem xét hai vật thể màu xám song song có kích thước vô hạn với các bề mặt phẳng có diện tích A.

Một mặt phẳng mở rộng vô hạn giúp có thể tính toán gần đúng để tìm ra bức xạ thực trong các thí nghiệm lý thuyết và thực tế. Trong các thí nghiệm lý thuyết, giá trị thực được tìm thấy bằng cách sử dụng các biểu thức tích phân và trong các thí nghiệm, một mặt phẳng lớn hơn sẽ đưa các phép tính đến gần hơn với các giá trị thực. Do đó, chúng ta có thể dập tắt ảnh hưởng của bức xạ góc và ngang không cần thiết, chúng bay đi và không bị hấp thụ bởi các đĩa thí nghiệm, với một mặt phẳng lớn vô hạn.

Nghĩa là, nếu nhân hệ số với độ phát xạ, chúng ta sẽ nhận được giá trị phát xạ thu được (W).

Chúng ta có thể giả định rằng tất cả các tia do vật này gửi tới hoàn toàn rơi vào vật kia. Giả sử hệ số truyền qua của các vật thể này là D 1 = D 2 = 0 và có một môi trường nhiệt trong suốt (diathermic) giữa các bề mặt của hai mặt phẳng. Chúng ta hãy ký hiệu lần lượt là E 1 , B 1 , F 1 , T 1 , và E 2 , B 2 , F 2 , T 2 lần lượt là độ phát xạ, độ hấp thụ, phản xạ và nhiệt độ bề mặt của vật thể thứ nhất và vật thể thứ hai.

Dòng năng lượng bức xạ từ bề mặt 1 đến bề mặt 2 bằng tích độ phát xạ của bề mặt 1 và diện tích A của nó, tức là E 1 A, từ đó một phần của E 1 B 2 A bị hấp thụ bởi bề mặt 2, và một phần của E 1 F 2 A bị phản xạ trở lại bề mặt 1. Từ thông phản xạ E 1 F 2 A này, bề mặt 1 hấp thụ E 1 F 2 B 1 A và phản xạ E 1 F 1 F 2 A. TỪ dòng năng lượng phản xạ E 1 F 1 F 2 A, bề mặt 2 sẽ lại hấp thụ E 1 F 1 F 2 B 2 A và phản xạ E 1 F 1 F 2 A , vân vân.

Tương tự, năng lượng bức xạ được dòng E 2 truyền từ bề mặt 2 sang bề mặt 1. Kết quả là dòng năng lượng bức xạ được bề mặt 2 hấp thụ (hoặc phát ra bởi bề mặt 1)

Dòng năng lượng bức xạ được hấp thụ bởi bề mặt 1 (hoặc phát ra bởi bề mặt 2),

Trong kết quả cuối cùng, dòng năng lượng bức xạ truyền từ bề mặt 1 sang bề mặt 2 sẽ bằng hiệu giữa thông lượng bức xạ Ф 1→2 và Ф 2→1, tức là.

Biểu thức thu được có giá trị đối với mọi nhiệt độ T 1 và T 2 và đặc biệt đối với T 1 = T 2. Trong trường hợp sau, hệ đang xét ở trạng thái cân bằng nhiệt động, và dựa trên định luật thứ hai của nhiệt động lực học, cần đặt Ф 1→2 = Ф 2→1 theo sau

E 1 B 2 = E 2 B 1 hoặc

Sự đẳng thức thu được được gọi là định luật Kirchhoff: tỷ lệ giữa độ phát xạ của vật thể và hệ số hấp thụ của nó đối với tất cả vật thể màu xám ở cùng nhiệt độ là như nhau và bằng độ phát xạ của vật thể đen ở cùng nhiệt độ.

Nếu vật thể có hệ số hấp thụ thấp, chẳng hạn như kim loại được đánh bóng tốt, thì vật thể này cũng có độ phát xạ thấp. Trên cơ sở đó, để giảm tổn thất nhiệt do bức xạ ra môi trường bên ngoài, các bề mặt thoát nhiệt được phủ bằng các tấm kim loại được đánh bóng để cách nhiệt.

Khi suy ra định luật Kirchhoff, bức xạ xám đã được xem xét. Kết luận sẽ vẫn có giá trị ngay cả khi bức xạ nhiệt của cả hai vật chỉ được xem xét trong một phần nhất định của quang phổ, nhưng vẫn có cùng một đặc tính, tức là. cả hai vật đều phát ra những tia có bước sóng nằm trong cùng một vùng phổ tùy ý. Trong trường hợp giới hạn ta xét trường hợp bức xạ đơn sắc. Sau đó

những thứ kia. đối với bức xạ đơn sắc, định luật Kirchhoff cần được xây dựng như sau: tỷ số giữa độ phát xạ quang phổ của một vật thể ở một bước sóng nhất định với hệ số hấp thụ của nó ở cùng bước sóng là như nhau đối với mọi vật thể ở cùng nhiệt độ và bằng quang phổ. độ phát xạ của vật đen ở cùng bước sóng và cùng nhiệt độ.

Chúng ta kết luận rằng đối với vật thể màu xám B = ε, tức là khái niệm “hệ số hấp thụ” B và “hệ số độ đen” ε đối với vật thể màu xám trùng khớp nhau. Theo định nghĩa, hệ số phát xạ không phụ thuộc vào nhiệt độ hoặc bước sóng, và do đó, hệ số hấp thụ của vật xám cũng không phụ thuộc vào bước sóng hoặc nhiệt độ.

Bức xạ khí

Bức xạ từ chất khí khác biệt đáng kể so với bức xạ từ chất rắn. Hấp thụ và phát thải khí - chọn lọc (có chọn lọc). Khí chỉ hấp thụ và phát ra năng lượng bức xạ trong những khoảng bước sóng Δλ nhất định, khá hẹp - được gọi là các dải. Trong phần còn lại của quang phổ, chất khí không phát ra hoặc hấp thụ năng lượng bức xạ.

Khí diatomic có khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ nhỏ không đáng kể và do đó khả năng phát ra nó thấp. Vì vậy, những khí này thường được coi là chất điện nhiệt. Không giống như khí hai nguyên tử, khí đa nguyên tử, bao gồm cả khí ba nguyên tử, có khả năng phát và hấp thụ năng lượng bức xạ đáng kể. Trong số các loại khí ba nguyên tử dùng trong lĩnh vực tính toán kỹ thuật nhiệt, carbon dioxide (CO 2) và hơi nước (H 2 O), mỗi loại có ba dải phát xạ, được quan tâm thực tế nhất.

Không giống như chất rắn, chỉ số hấp thụ của chất khí (tất nhiên là nằm trong vùng dải hấp thụ) nhỏ. Do đó, đối với các thể khí không còn có thể nói về sự hấp thụ “bề mặt” nữa, vì sự hấp thụ năng lượng bức xạ xảy ra trong một thể tích khí hữu hạn. Theo nghĩa này, sự hấp thụ và phát thải khí được gọi là thể tích. Ngoài ra, hệ số hấp thụ b λ đối với chất khí còn phụ thuộc vào nhiệt độ.

Theo định luật hấp thụ, hệ số hấp thụ quang phổ của vật thể có thể được xác định bằng:

Đối với các thể khí, sự phụ thuộc này hơi phức tạp do hệ số hấp thụ khí bị ảnh hưởng bởi áp suất của nó. Điều thứ hai được giải thích là do sự hấp thụ (bức xạ) càng mạnh thì số lượng phân tử gặp chùm tia trên đường đi của nó càng lớn và số lượng phân tử (tỷ lệ giữa số lượng phân tử và thể tích) tỷ lệ thuận với nhau. với áp suất (tại t = const).

Trong tính toán kỹ thuật bức xạ khí, các khí hấp thụ (CO 2 và H 2 O) thường được đưa vào như các thành phần trong hỗn hợp khí. Nếu áp suất của hỗn hợp là p và áp suất riêng phần của khí hấp thụ (hoặc phát ra) là p i, thì thay vì l người ta thay thế giá trị pi 1. Giá trị pi 1, là tích của khí áp suất và độ dày của nó, được gọi là độ dày hiệu dụng của lớp. Vì vậy, đối với chất khí hệ số hấp thụ quang phổ

Hệ số hấp thụ quang phổ của chất khí (trong không gian) phụ thuộc vào tính chất vật lý của chất khí, hình dạng của không gian, kích thước của nó và nhiệt độ của chất khí. Khi đó, theo định luật Kirchhoff, độ phát xạ quang phổ

Độ phát xạ trong một dải quang phổ

Công thức này được sử dụng để xác định độ phát xạ của khí vào không gian trống (khoảng trống). (Không gian tự do có thể được coi là không gian đen ở 0 K.) Nhưng không gian khí luôn bị giới hạn bởi bề mặt của vật rắn, nói chung vật rắn này có nhiệt độ T st ≠ T g và hệ số phát xạ ε st

Độ phát xạ của khí trong không gian hạn chế bằng tổng độ phát xạ trên tất cả các dải quang phổ:

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng độ phát xạ của khí không tuân theo định luật Stefan-Boltzmann, tức là phụ thuộc vào lũy thừa bậc 4 của nhiệt độ tuyệt đối.

Tuy nhiên, để tính toán thực tế bức xạ khí, định luật lũy thừa bậc bốn được sử dụng, đưa ra sự điều chỉnh thích hợp cho giá trị của hệ số phát xạ khí ε g:

Ở đây ε g = f(T,p l)

Chiều dài đường truyền chùm tia trung bình

trong đó V là thể tích khí; A là diện tích bề mặt của vỏ.

Độ phát xạ của khí có thành phần là CO 2 và H 2 O (khí cháy) tới vỏ vật thể màu xám

trong đó số hạng cuối cùng có tính đến bức xạ nội tại của vỏ.

Cái gọi là hệ số phát xạ hiệu dụng của vỏ ε"st, lớn hơn ε st, do có sự hiện diện của khí bức xạ.

Hệ số phát xạ khí ở nhiệt độ khí t g

Giá trị độ phát xạ ε CO2 và ε H2O tùy theo nhiệt độ ở các giá trị khác nhau của thông số p i l được thể hiện trên hình.

Hệ số hiệu chỉnh β được xác định từ đồ thị.

Dải phát xạ và dải hấp thụ của C0 2 và H 2 0 phần nào trùng lặp với nhau, và do đó một phần năng lượng phát ra từ một khí được hấp thụ bởi khí kia. Do đó, hệ số phát xạ của hỗn hợp carbon dioxide và hơi nước ở nhiệt độ tường t st

trong đó Δε g là hiệu chỉnh có tính đến độ hấp thụ quy định. Đối với sản phẩm cháy dạng khí có thành phần thông thường, Δε g = 2 - 4% có thể bỏ qua.

Có thể giả sử tại ε st = 0,8 + 1,0 thì hệ số phát xạ hiệu dụng của vỏ là ε" st = 0,5(ε st + 1).

Những đặc điểm bức xạ và hấp thụ khí này giúp thiết lập cơ chế của cái gọi là “hiệu ứng nhà kính”, có tác động đáng kể đến sự hình thành và thay đổi khí hậu Trái đất.

Hầu hết bức xạ mặt trời đi qua bầu khí quyển và làm nóng bề mặt Trái đất. Ngược lại, Trái đất phát ra bức xạ hồng ngoại, khiến nó nguội đi. Tuy nhiên, một phần bức xạ này bị hấp thụ bởi các khí đa nguyên tử (“nhà kính”) trong khí quyển, do đó khí này đóng vai trò như một “tấm chăn” giữ nhiệt. Đồng thời, tác động lớn nhất đến hiện tượng nóng lên toàn cầu là do các loại khí “nhà kính” như carbon dioxide (55%), freon và các loại khí liên quan (25%), metan (15%), v.v.

Một số luật sẽ được đề cập sâu hơn ở trang tiếp theo. Cũng sẽ có lời giải thích chi tiết về cách bức xạ nhiệt xảy ra qua cửa sổ. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt bằng bức xạ sẽ được mô tả cũng như các vấn đề về bức xạ trong thực tế.

Người ta đã phát hiện bằng thực nghiệm rằng bức xạ nhiệt từ một vật bị nung nóng sẽ thu hút - và không đẩy nhau! - các nguyên tử lân cận. Mặc dù hiện tượng này dựa trên những hiệu ứng nổi tiếng của vật lý nguyên tử, nhưng nó đã không được phát hiện trong một thời gian dài và chỉ được dự đoán về mặt lý thuyết cách đây 4 năm.

Sự thay đổi mức năng lượng do bức xạ nhiệt

Gần đây, kho lưu trữ các bản in điện tử đã xuất hiện, báo cáo xác nhận thực nghiệm rằng bức xạ nhiệt từ một vật thể nóng có khả năng thu hút các nguyên tử ở gần vật thể đó. Hiệu ứng thoạt nhìn có vẻ không tự nhiên. Bức xạ nhiệt do vật nóng phát ra bay ra khỏi nguồn - vậy tại sao nó lại có khả năng gây ra lực? sự thu hút?!

Hiển thị bình luận (182)

Thu gọn bình luận (182)

Trong cuộc thảo luận, như hầu như luôn xảy ra hiện nay, một trong những lựa chọn để “giải thích” được đưa ra. Trên thực tế, khả năng ứng dụng của nó phải được chứng minh.
Igor! Bạn là một người bạn tốt. Trong nhiều năm nay bạn đã lăn hòn đá cho sứ mệnh của mình.
Trọng lực là gì? Sự xem xét máy móc của nó có trở thành khoa học nữa không?
Trong thí nghiệm được mô tả, sự thay đổi quán tính đã được ghi lại.
Phần còn lại là của kẻ ác phải không?
Dòng suy nghĩ về ván sóng rất thú vị. (Bản thân tôi là một trong những người trước đây).
Tuy nhiên, có thể có nhiều hiệu ứng đơn giản khác nhau. Ví dụ, chuyển động về phía đáy thấp hơn. Trong tình huống này, mỗi sóng tiếp theo có thể thấp hơn một chút và vẫn có thành phần thẳng đứng.

Tôi tự hỏi liệu việc thêm ống nano vào nhựa đường có liên quan gì đến cấu trúc liên kết cao cấp không?
KHÔNG?
Sóng EM không được vẽ trên mặt phẳng?
Vâng, vâng... vâng.
Và một lần nữa những xoáy này ở cấp độ Descartes

Trả lời

Giá trị chính của bài viết này là nó phá bỏ một số khuôn mẫu và khiến bạn phải suy nghĩ, góp phần phát triển tư duy sáng tạo. Tôi rất vui vì những bài viết như vậy đã bắt đầu xuất hiện ở đây.

Bạn có thể mơ mộng một chút. Nếu chúng ta giảm thêm năng lượng của vật thể (vật), bao gồm cả năng lượng tương tác bên trong của các hạt cơ bản, thì năng lượng của vật thể sẽ trở nên âm. Một vật như vậy sẽ bị trọng lực thông thường đẩy ra ngoài và sẽ có đặc tính phản hấp dẫn. Theo tôi, chân không hiện đại của Thế giới chúng ta không có năng lượng bằng 0 tuyệt đối - bởi vì... đó là một môi trường có cấu trúc tốt, trái ngược với sự hỗn loạn tuyệt đối. Chỉ là mức năng lượng chân không trong thang năng lượng được coi là bằng không. Do đó, có thể có một mức năng lượng thấp hơn mức năng lượng chân không - không có gì huyền bí về điều này.

Trả lời

“Quay trở lại bài báo lý thuyết ban đầu từ năm 2013, chúng tôi đề cập đến tầm quan trọng tiềm ẩn của hiệu ứng này không chỉ đối với các thí nghiệm nguyên tử mà còn đối với các hiện tượng vũ trụ. Các tác giả đã xem xét các lực tác dụng bên trong một đám mây bụi có mật độ 1 g/cm3, được nung nóng đến 300 K và bao gồm các hạt có kích thước 5 micron."
Có sai sót gì ở đây không? Mật độ của đám mây bụi quá cao, giống như lớp regolith phía trên.
Và bởi chính hiện tượng này: và nếu chúng ta xem xét một phiên bản không tầm thường hơn của vấn đề - tác động của bức xạ nhiệt lên một hạt không phân cực, chẳng hạn như electron. Lực lượng sẽ được hướng tới đâu? Lò sưởi là chất điện môi 100%.

Trả lời

Đúng, đây là mật độ cao, đến mức các hạt bụi dính vào nhau.
Một electron bị cô lập không có mức năng lượng và không có gì để giảm. Chà, nó không có mômen lưỡng cực, trong giới hạn sai số (có liên kết trong văn bản đến việc tìm kiếm EDM điện tử). Vì vậy, lực này không tác động lên anh ta. Ngoài ra, nó còn tích điện, các photon bị phân tán tốt trên nó nên nhìn chung nó sẽ bị đẩy do áp suất.

Trả lời

Phổ hồng ngoại xa thuận tiện vì năng lượng photon vẫn còn thấp nên mọi yêu cầu đều được đáp ứng. Nhiệt độ thấp hơn cũng phù hợp, nhưng hiệu quả ở đó đã rất yếu. Ở nhiệt độ hàng nghìn độ, sự tán xạ của photon đã mạnh hơn rất nhiều và nó khắc phục được hiệu ứng này.

Trả lời

Tôi không nói về một cơ thể nóng bỏng. Và về các nguồn phát và quang phổ khác.
Tất cả những gì chúng ta đang thảo luận ở đây là hiệu ứng gợn sóng. Điều này có nghĩa là chúng không thể chỉ bị giới hạn ở phạm vi IR.
Tôi có hiểu đúng rằng tùy theo kích thước của hạt mà phải chọn bước sóng thích hợp không?
Đối với nguyên tử nặng hoặc nguyên tử hydro, bạn có cần chọn tần số sao cho lực hút là lớn nhất không?
Bây giờ, một ý tưởng hay ho đang quay cuồng trong đầu tôi về cách kiểm tra điều này, chẳng hạn như trên sóng ở hồ bơi hoặc biển.
Những thứ kia. làm một món đồ chơi cơ khí có thể nổi trên sóng.
Bạn nghĩ gì về khả năng này?

Trả lời
- 1) Bước sóng phải lớn hơn đáng kể so với kích thước hạt.
  2) Bản thân hệ thống không được tương tác với các tác động bên ngoài nói chung; sự tương tác chỉ được thực hiện do sự phân cực cảm ứng.
  3) Phải có một phổ kích thích riêng biệt và năng lượng của lượng tử phải nhỏ hơn đáng kể so với khoảng cách giữa các mức, nếu không sóng sẽ dễ bị tán xạ và do đó gây ra áp suất. Khi những điều kiện này được đáp ứng, hiệu ứng không còn phụ thuộc vào bước sóng nữa.
  4) Lực phải là vectơ, không phải vô hướng, để làm giảm năng lượng của hệ.
  Bây giờ hãy tưởng tượng liệu điều này có thể được thực hiện cho sóng trên mặt nước hay không.
  
  Trả lời
  - Tôi thấy rõ một số hiệu ứng này trong thế giới thực. Tôi thích đua du thuyền. Và những bậc thầy thể thao trong môn thể thao du thuyền giành chiến thắng trong các cuộc đua thuyền chính xác nhờ khả năng chèo thuyền ngược sóng một cách chính xác. Những thứ kia. nếu mọi thứ được thực hiện chính xác, những con sóng tới sẽ tiếp thêm năng lượng cho du thuyền.
    Trên thực tế, đây là một nghịch lý. Nhưng nó được thể hiện rõ ràng trong cuộc đua. Ngay khi sóng dâng cao, “lượng tử hóa” ngay lập tức xảy ra theo cấp độ kỹ năng)) Những người nghiệp dư chậm lại, còn những người chuyên nghiệp thì ngược lại, nhận được thêm lợi thế.
    Vì vậy, một món đồ chơi như vậy là khá thật.
    Tôi đã thiết lập chiếc du thuyền của mình để nó di chuyển mà không cần lái hay có bất kỳ sự can thiệp nào để chống gió và chống sóng mà không gặp vấn đề gì.
    Nếu bạn tìm hiểu sâu hơn, chính cài đặt này mang lại lợi thế tối đa.
    Hãy nói theo cách này, nếu bạn tưởng tượng một nguồn gió mạnh ở giữa hồ, thì du thuyền của tôi sẽ hướng tới nó và đi theo vòng tròn vô tận...
    một sự tương tự rất hay và thực tế, chẳng hạn như chuyển động của trái đất quanh mặt trời)))
    và dường như có một lực nào đó kéo du thuyền về phía nguồn gió.
    Nhân tiện, bạn có thể giải quyết vấn đề theo các yếu tố và ước tính, chẳng hạn như khoảng cách tối thiểu mà du thuyền có thể tiếp cận nguồn gió.
    Hãy để tôi nhắc bạn rằng một chiếc du thuyền dưới cánh buồm đang ngược gió, mô tả một cái gì đó giống như một hình sin. Cô ấy chỉ quay qua mũi. Nếu cô ấy quay lại, phép thuật sẽ biến mất và cô ấy sẽ quay trở lại theo cơn gió.
    
    Trả lời
    
    Tôi nghĩ bạn hơi bối rối. Khi dán không có tác dụng tương tự như mô tả. Có một tổng phức của các lực được xác định rõ, tạo ra một lực tổng hợp có hình chiếu âm khác 0 dọc theo trục hướng gió.
    
    Trả lời

Đây là một thử nghiệm đơn giản về chủ đề của chúng tôi. Bạn có thể giải thích?

Tại sao đường cong lại nhanh hơn đường thẳng?

Rõ ràng, nếu chúng ta quan sát điều này trên quy mô của mình, thì trong thế giới lượng tử, nó sẽ hoàn toàn giống nhau. Và trong thế giới vĩ mô cũng vậy.

Trả lời

Một bài toán vật lý học đường tầm thường. Chúng tôi đơn giản hóa mô hình thành một quỹ đạo thẳng với một góc nhỏ so với phương ngang - và một quỹ đạo ở dạng đường có điểm đứt, trong đó phần đầu tiên nghiêng về phía chân trời mạnh hơn nhiều và phần thứ hai thậm chí còn có góc nhỏ hơn. dốc hơn quỹ đạo ban đầu. Điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo đều giống nhau. Hãy bỏ qua ma sát. Và chúng tôi sẽ tính toán thời gian đến nơi “kết thúc” đối với hàng hóa dọc theo tuyến đường này và tuyến đường khác. Điểm thứ 2 N. (học sinh lớp 8 biết đây là gì) sẽ cho thấy thời gian về đích theo quỹ đạo thứ hai ít hơn. Nếu bây giờ bạn bổ sung vấn đề bằng phần thứ hai của quá trình cài đặt, biểu thị hình ảnh phản chiếu so với phương thẳng đứng ở cuối quỹ đạo, làm tròn các cạnh một chút, bạn sẽ hiểu được trường hợp của mình. Sự tầm thường. Cấp độ "C" trong Kỳ thi Thống nhất Vật lý cấp bang. Thậm chí không phải là một vấn đề Olympic về độ phức tạp

Trả lời
- Tôi thích ý tưởng đơn giản hóa của bạn. Có lẽ điều này sẽ giúp ích cho bọn trẻ. Hãy cho tôi thời gian để suy nghĩ và cố gắng nói chuyện với thanh thiếu niên.
  Và nếu không đơn giản hóa và mọi thứ thật tầm thường, thì dạng quỹ đạo nào là nhanh nhất?
  
  Trả lời

“Ở nhiệt độ hàng nghìn độ, sự tán xạ của photon đã mạnh hơn rất nhiều và nó khắc phục được hiệu ứng này.”...

Đó là nó!!!
Có lẽ hiệu ứng này hoạt động trong một khu vực hạn chế và các loại tương tác năng lượng tương ứng. “Sự phân tán tần số” và động lực tương ứng của nó chiếm ưu thế trong các vùng ranh giới. Volodya Lisin đã cố gắng khám phá một số sắc thái của các quá trình này vào năm 1991, nhưng
Có lẽ tôi đã không có thời gian. (Tôi không thể liên lạc được với anh ấy.). Theo tôi, hiệu ứng này mất dần khi độ dốc nhiệt độ và (cường độ dòng đối lưu) trong vùng phân tích giảm.
http://maxpark.com/community/5302/content/3334997#comment-44 797112
#10 MAG » 09/04/2015, 22:02
http://globalwave.tv/forum/viewtopic.php?f=20&t=65
Nhiều thế kỷ trôi qua mà không có phép lạ... - “không ở đây cũng không ở đây”: (Phim 7. Nhiệt độ và nhiệt độ)
https://www.youtube.com/watch?v=FR45i5WXGL8&index=7& list=PLgQC7tmTSjqTEDDVkR38piZvD14Kde
rYw

Trả lời

Hiệu ứng vui nhộn. Nó có thể làm sáng tỏ vấn đề gram đầu tiên trong quá trình hình thành hành tinh - làm thế nào bụi cực nhỏ có thể kết tụ lại với nhau trong đám mây khí và bụi. Trong khi một nguyên tử, chẳng hạn như hydro, khác xa với các hạt, thì trên thực tế, nó ở dạng bức xạ nhiệt đẳng hướng. Nhưng nếu hai hạt bụi vô tình tiếp cận nó, thì khi tương tác với nguyên tử bằng bức xạ của chúng, chúng sẽ nhận được một xung lực hướng về nhau! Lực lớn gấp nhiều lần lực hấp dẫn.

Trả lời

Để các hạt bụi dính lại với nhau, bạn không cần phải sử dụng vật lý tuyệt vời như vậy. Còn “những hạt bụi” thì sao? Tất cả chúng ta đều hiểu rằng rất có thể chúng ta đang nói về H2O, là thành phần rắn chính trong nhiều đám mây? Các hợp chất của carbon với hydro rất dễ bay hơi (lên đến pentane), tôi sẽ không nói gì về amoniac, các chất khác ngoài H, He, C, N, O chiếm thiểu số và cũng có rất ít hy vọng về sự phức tạp. chất hữu cơ. Vì vậy chất rắn sẽ chủ yếu là nước. Có khả năng là trong các đám mây khí thực, những bông tuyết băng di chuyển khá hỗn loạn và tương đối nhanh, tôi tin rằng ở tốc độ ít nhất là centimet mỗi giây. Một hiệu ứng giống như hiệu ứng trong bài viết đơn giản sẽ không tạo ra khả năng các bông tuyết va chạm vào nhau - tốc độ tương đối đặc trưng của các bông tuyết quá cao và các bông tuyết vượt qua lỗ tiềm năng của nhau trong một phần giây. Nhưng không có vấn đề. Những bông tuyết đã thường xuyên va chạm và mất năng lượng hoàn toàn về mặt cơ học. Đến một lúc nào đó, chúng sẽ dính vào nhau do lực phân tử tại thời điểm tiếp xúc và dính chặt vào nhau nên các bông tuyết sẽ hình thành. Ở đây, để lăn những quả cầu tuyết nhỏ và rất lỏng, không cần đến lực hấp dẫn hay nhiệt - chỉ cần trộn dần đám mây.
Tôi cũng tin rằng cách tính toán trong bài viết có sai sót nghiêm trọng. Lực hút theo cặp của các hạt bụi đã được tính đến. Nhưng bụi trong một đám mây dày đặc thì mờ đục và tỏa nhiệt đồng đều từ mọi phía, tức là. chúng ta có một hạt bụi bên trong một căn phòng rỗng ấm áp. Và tại sao nó lại bay đến khu vực có phấn hoa gần nhất? Những thứ kia. Để trọng lực hoạt động, bạn cần không gian lạnh, nhưng trong một đám mây dày đặc thì không thể nhìn thấy được, điều đó có nghĩa là không có gradient nhiệt.

Trả lời
- >Tôi cũng cho rằng cách tính trong bài có sai sót nghiêm trọng. Lực hút theo cặp của các hạt bụi đã được tính đến. Nhưng bụi trong một đám mây dày đặc thì mờ đục và tỏa nhiệt đồng đều từ mọi phía, tức là. chúng ta có một hạt bụi bên trong một căn phòng rỗng ấm áp.
  Đây là nơi tôi không đồng ý. Ở đây chúng ta có thể rút ra sự tương tự với plasma. Trong phép tính gần đúng của một plasma không va chạm lý tưởng, mọi thứ đều xấp xỉ như bạn nói: trường trung bình được xem xét, trong trường hợp không có điện tích và dòng điện bên ngoài, bằng 0 - sự đóng góp của các hạt tích điện hoàn toàn bù trừ cho nhau. Tuy nhiên, khi chúng ta bắt đầu xem xét các ion riêng lẻ, hóa ra ảnh hưởng từ các ion lân cận gần nhất vẫn còn tồn tại và nó phải được tính đến (điều này được thực hiện thông qua tích phân va chạm Landau). Khoảng cách đặc trưng mà người ta có thể quên đi sự tương tác theo cặp là bán kính Debye.
  Đối với sự tương tác đang được xem xét, tôi tin rằng, một tham số tương tự sẽ là vô hạn: tích phân của 1/r^2 hội tụ. Để có một bằng chứng chặt chẽ, cần phải xây dựng một phương trình động học cho một “sương mù” của các giọt có tương tác như vậy. Chà, hoặc sử dụng phương trình Boltzmann: tiết diện tán xạ là hữu hạn, có nghĩa là bạn không cần phải phức tạp như trong plasma bằng cách đưa vào một trường trung bình.
  Chà, tôi nghĩ đó là một ý tưởng thú vị cho một bài viết, nhưng mọi thứ đều tầm thường. :(
  Nhưng trong bài báo đang thảo luận, họ đã làm điều đó rất đơn giản: họ ước tính tổng thế năng của một đám mây hình cầu chứa các vi hạt có phân bố Gaussian. Có một công thức có sẵn cho lực hấp dẫn; chúng tôi đã tính toán nó cho tương tác này (theo đường tiệm cận r>>R). Và hóa ra có một vùng đáng chú ý nơi mà sự đóng góp của trọng lực nhỏ hơn nhiều.
  
  Trả lời
  - > Đối với sự tương tác đang được xem xét, tôi tin rằng một tham số tương tự sẽ là vô hạn
    Có lẽ bằng không? Nói chung, tôi không thực sự hiểu bài viết của bạn, có quá nhiều toán học mà tôi không biết, khi ở đây đơn giản hơn - để có một lực không cân bằng, bạn cần một gradient mật độ bức xạ, khi không có gradient , không có lực, bởi vì nó giống nhau ở mọi hướng.
    > Và hóa ra có một vùng đáng chú ý nơi mà sự đóng góp của trọng lực nhỏ hơn nhiều.
    Bạn có thể nêu chi tiết hơn được không? Tôi thực sự không hiểu làm thế nào hiệu ứng này có thể giúp sự hình thành của bất cứ thứ gì trong không gian có ý nghĩa quan trọng. Đối với tôi, đây là một tính toán vô ích. Nó giống như chứng minh rằng hiệu ứng này mạnh hơn 100.500 lần so với tương tác hấp dẫn giữa các nguyên tử lân cận trong bầu khí quyển của Sao Mộc - Tôi đồng ý, nhưng điều này chỉ là do tương tác hấp dẫn của từng hạt bụi nói chung không thú vị chút nào. Nhưng ít nhất trọng lực không được che chắn.
    Tôi tin rằng hiệu ứng sẽ tăng cường ở trường gần khi khoảng cách tiến tới 0, nhưng đây đã là mô tả về cách xảy ra va chạm chính xác của các hạt bụi nếu chúng đã va chạm.
    Tái bút: Theo tôi hiểu, thế năng của hạt bụi trong bức xạ nhiệt không phụ thuộc vào bậc độ lớn của kích thước của đám mây - thế năng này chỉ phụ thuộc vào mật độ bức xạ, tức là. về nhiệt độ và mức độ mờ đục của đám mây. Mức độ mờ theo thứ tự độ lớn có thể được lấy là 1. Hóa ra việc chúng ta có loại đám mây nào không quan trọng, chỉ có nhiệt độ trung bình xung quanh chúng ta mới quan trọng. Thế năng này lớn bao nhiêu nếu biểu thị dưới dạng động năng m/s? (Tôi có thể làm toán, nhưng có lẽ có một giải pháp làm sẵn?) Ngoài ra, nếu đám mây mờ đục, thì tiềm năng của toàn bộ đám mây sẽ là một hàm của diện tích bề mặt của đám mây. Thật kỳ lạ, chúng ta có cùng sức căng bề mặt, nhưng theo một cách hơi khác. Và bên trong đám mây bụi sẽ tự do.
    
    Trả lời

Bạn mở bài viết từ năm 2013 lên, nhìn xem, nó không khó đâu, mọi thứ đều được mô tả ở đó bằng ngôn ngữ thông thường của con người.

Để minh họa, họ lấy một đám mây có bán kính hữu hạn 300 mét và thay thế các con số một cách ngu ngốc vào công thức tính tình huống bên trong và bên ngoài đám mây. Điểm mấu chốt là ngay cả ở bên ngoài, ở khoảng cách gần một km tính từ tâm, lực hút nhiệt vẫn mạnh hơn lực hấp dẫn. Đây chỉ là để cảm nhận về quy mô của hiệu ứng. Họ nhận ra rằng tình hình thực tế phức tạp hơn nhiều và phải được mô hình hóa cẩn thận.

Trả lời

Bụi chủ yếu được biểu hiện (ở 400 ° K) bởi các hạt olivin, bồ hóng và silicon. Siêu sao đỏ hút chúng.
Các hạt bụi chuyển hóa động năng thành nhiệt năng. Và chúng tương tác không phải với nhau mà với các nguyên tử hoặc phân tử gần đó trong suốt với bức xạ. Vì r ở dạng khối lập phương, nên các hạt bụi cách ATOM trong phạm vi một milimet hoặc centimet sẽ kéo nó về phía mình và một lực tổng hợp xuất hiện sẽ mang các hạt bụi lại với nhau. Đồng thời, hạt bụi trên mét bị bỏ qua do lực tương tác giảm hàng tỷ (thậm chí hàng nghìn tỷ) lần.

Trả lời

“Bức xạ này phân kỳ theo mọi hướng, nên mật độ năng lượng của nó giảm theo khoảng cách là 1/r2. Một nguyên tử ở gần sẽ cảm nhận được bức xạ này - bởi vì nó làm giảm năng lượng của nó. Và vì nguyên tử cố gắng giảm năng lượng tương tác của nó xuống càng nhiều càng tốt, nên việc nó di chuyển đến gần quả bóng hơn sẽ có lợi về mặt năng lượng hơn - xét cho cùng, sự giảm năng lượng là đáng kể nhất ở đó!
Nhưng, xin lỗi, nếu một nguyên tử lao về phía một quả bóng nóng, thì nó sẽ không làm giảm năng lượng của nó theo bất kỳ cách nào mà ngược lại, sẽ chỉ làm tăng năng lượng của nó. Tôi tin rằng đây không phải là một lời giải thích chính xác.

Trả lời

Sau đó tôi nảy ra một vấn đề. Giả sử có một buồng ổn định nhiệt gồm hai bán cầu màu đen có bán kính khác nhau, định hướng theo các hướng khác nhau và một vòng phẳng bổ sung. Để bán cầu trái có bán kính nhỏ hơn bán cầu bên phải, một vách ngăn phẳng làm cho khu vực buồng đóng lại. Cho nguyên tử ở tâm cong của mỗi bán cầu và đứng yên. Hãy để bán cầu được ấm áp. Câu hỏi là - liệu nguyên tử có chịu lực nhiệt theo một hướng không?

Ở đây tôi thấy có 2 giải pháp: 1) trạng thái cân bằng nhiệt sẽ nhanh chóng xuất hiện trong buồng như vậy, tức là. Mật độ bức xạ sẽ giống nhau ở mọi phía và như nhau ở bất kỳ điểm nào trong buồng. Nếu mật độ bức xạ nhiệt trong buồng không phụ thuộc vào điểm đã chọn thì khả năng tương tác với bức xạ không thay đổi, nghĩa là không có lực.
2) Quyết định sai lầm. Chúng ta chia bức tường thành các phần tử bề mặt có diện tích bằng nhau và tích hợp lực tương tác của nguyên tử với phần tử bề mặt. Hóa ra vòng phẳng không đóng góp gì, và bề mặt gần bên trái hơn có ít điểm bậc hai hơn, mỗi điểm đó kéo mạnh gấp ba lần - tức là. một hạt bụi bay đến bề mặt gần nhất, tức là. bên trái.

Như bạn có thể thấy, câu trả lời là hoàn toàn khác.

Giải thích sự mâu thuẫn. Nếu chúng ta có một phần tử bức xạ có dạng không phải hình cầu thì nó sẽ không tỏa sáng như nhau theo mọi hướng. Kết quả là, chúng ta có một gradient mật độ bức xạ, hướng của nó không hướng về phía bộ phát. Tiếp theo, chúng ta nhận được điều này: việc chia một bề mặt phức tạp thành các điểm và coi chúng như những hạt bụi TRÒN trở nên hoàn toàn không chính xác.

Trả lời

Ở đây một vấn đề thậm chí còn thú vị hơn xuất hiện trong đầu tôi. Giả sử chúng ta có một bộ phát nhiệt có dạng một vòng phẳng màu đen, bán kính trong và ngoài của chúng bằng R và r. Và chính xác trên trục của chiếc nhẫn, ở khoảng cách h, có một nguyên tử. Đếm h<

Giải pháp 1 (sai!). Phá vỡ chiếc nhẫn thành “những hạt bụi”, sau đó lấy tích phân lực hấp dẫn của nguyên tử và các phần tử của chiếc nhẫn trên bề mặt. Việc tính toán không thú vị vì Bằng cách này hay cách khác, chúng ta thu được rằng nguyên tử bị hút vào vòng.
Giải pháp 2. Chiếc nhẫn không thể tỏa sáng từ đầu hoặc tỏa sáng rất ít, tức là. thế năng năng lượng của nguyên tử tại các điểm trên mặt phẳng của vòng chuyển về 0 (thế năng cực đại). Bức xạ của vòng sẽ khác 0 tại những điểm có độ cao h so với mặt phẳng của vòng khác 0; tại những điểm này sẽ có điện thế khác 0 (nhỏ hơn 0). Những thứ kia. chúng ta có gradient mật độ bức xạ cục bộ (tại h~=0, h<

Đối với tôi, có vẻ như giải pháp 1 có lỗi, tôi dường như hiểu ở đâu, nhưng tôi không thể giải thích bằng những từ ngữ đơn giản.

Vấn đề này cho thấy điều này. Một nguyên tử không bị thu hút bởi một vật phát ra nhiệt, tức là vectơ lực không hướng về bề mặt bức xạ. Chúng tôi hoàn toàn không quan tâm đến bức xạ đến TỪ ĐÂU, chúng tôi quan tâm BAO NHIÊU bức xạ tại một điểm nhất định và độ dốc mật độ bức xạ là bao nhiêu. Nguyên tử di chuyển về phía gradient mật độ bức xạ và gradient này thậm chí có thể được hướng tới nửa mặt phẳng trong đó không có một điểm nào của bộ phát.

Bài 3. Vòng giống như ở bước 2, nhưng ban đầu nguyên tử ở điểm h=0. Trạng thái này cân bằng và đối xứng nhưng không ổn định. Giải pháp sẽ là sự phá vỡ tính đối xứng tự phát. Nguyên tử sẽ bị đẩy ra khỏi vị trí tâm đối xứng vì nó không ổn định.

Tôi cũng lưu ý rằng không cần thiết phải thay thế đám mây bằng các hạt bụi bị thu hút. Nó sẽ trở nên tồi tệ. Nếu 3 hạt bụi đứng trên cùng một đường thẳng và hơi che khuất nhau thì sự đối xứng sẽ tự phát bị phá vỡ, điều này không xảy ra với lực hấp dẫn, bởi vì trọng lực không được che chắn.

Trả lời

Tôi có một câu hỏi (không chỉ dành cho Igor mà còn dành cho tất cả mọi người). Làm thế nào để năng lượng tiềm năng đi vào khối lượng hấp dẫn của một hệ thống? Tôi muốn giải quyết vấn đề này. Ví dụ, vũ trụ bao gồm các hạt bụi phân bố đều trong không gian, chúng tương tác hấp dẫn với nhau. Rõ ràng, một hệ thống như vậy có thế năng cao, vì có một trạng thái của hệ thống trong đó các hạt bụi này tập trung vào các thiên hà, mỗi thiên hà có ít năng lượng tiềm năng hơn so với các hạt bụi nằm rải rác trong không gian mà chúng bao gồm. Câu hỏi cụ thể là: thế năng của hệ này có được tính vào khối lượng hấp dẫn của vũ trụ hay không?
Đối với tôi, có vẻ như câu hỏi này có liên quan đến chủ đề do PavelS nêu ra. Trong một vũ trụ vô tận, không thể xác định được một quả cầu bao phủ nó. Và bên trong bất kỳ quả cầu nào khác, chẳng hạn như bao bọc một thiên hà, thế năng hấp dẫn được tạo ra bởi vật chất nằm phía sau quả cầu (nằm trên quy mô lớn gần như đồng đều trong không gian) không ảnh hưởng đến hoạt động của các vật thể bên trong quả cầu này. Do đó, chúng ta có thể nói về sự xâm nhập của thế năng vào khối hấp dẫn chỉ liên quan đến sự không đồng nhất cục bộ trong sự phân bố vật chất.

Trả lời

Tôi không nêu ra câu hỏi này. :) Đối với tôi, dường như sự giãn nở của vũ trụ, có tính đến năng lượng tối và độ đỏ của các photon, vi phạm định luật bảo toàn năng lượng, nhưng nếu bạn thực sự muốn, bạn có thể quay lại và nói rằng tổng năng lượng của vũ trụ vẫn là 0, bởi vì chất ở trong giếng thế, càng nhiều chất thì giếng càng sâu. Lý do tôi mua nó là tại sao tôi bán nó - bản thân tôi không giỏi về chi tiết.
Về thế năng, nó thường được coi là nhỏ hơn 0. Những thứ kia. các hạt tự do bằng 0, các hạt liên kết đã nhỏ hơn 0. Vì vậy, thế năng âm hoạt động giống như khối lượng âm (độ lệch khối lượng) - khối lượng của hệ nhỏ hơn khối lượng của từng thành phần riêng lẻ. Ví dụ, trong quá trình sụp đổ của siêu tân tinh, thế năng giảm đi rất nhiều, và sự chênh lệch về khối lượng của cái đã có và cái đã trở thành có thể được phát ra bên ngoài dưới dạng photon (đúng hơn là không phải photon mà thực ra là neutrino).

Trả lời
- Bài báo bàn về sự biểu hiện của thế năng trong một hệ. Nếu có một gradient thế năng của năng lượng này trong hệ thì sẽ xuất hiện một lực. Bạn đã lưu ý khá đúng rằng trong một số điều kiện không có độ dốc, do tính đối xứng hoàn toàn (nguyên tử nằm bên trong hình cầu). Tôi tiếp tục sự tương tự trong mối quan hệ với vũ trụ, nơi nói chung không có độ dốc của thế năng hấp dẫn. Chỉ có những biểu hiện cục bộ của nó.
  Có phát biểu cho rằng khối lượng của vật chất chủ yếu bao gồm động năng của các quark và gluon, cộng thêm một hạt nhỏ do trường Higgs tạo ra. Nếu chúng ta cho rằng khối lượng này cũng chứa thế năng âm thì phát biểu này không đúng.
  Khối lượng proton là 938 MeV. Tổng khối lượng của quark, được xác định bởi các nhà vật lý, là xấp xỉ 9,4 MeV. Không có khiếm khuyết hàng loạt ở đây. Nói chung, tôi muốn hiểu liệu thế năng có được tính đến bởi thuyết tương đối tổng quát như một máy phát khối lượng hay không. Hoặc đơn giản là có năng lượng ở đó - là tổng của động năng và thế năng.
  “Ví dụ, trong quá trình sụp đổ của một siêu tân tinh, thế năng sẽ giảm đi rất nhiều và sự chênh lệch về khối lượng của cái đã có và cái đã trở thành có thể được phát ra bên ngoài dưới dạng photon (đúng hơn là không phải photon mà thực ra là neutrino) .”
  Vậy thì sao - một cái lỗ bởi vì chất rơi vào nó và nằm trong một lỗ tiềm năng sâu không trở nên nhẹ hơn, có lẽ bởi khối lượng năng lượng - chất mà nó quay trở lại.
  
  Trả lời
  - "ngoại trừ khối lượng năng lượng - vật chất mà nó quay trở lại"
    Chữ “trừ khi” này có thể lớn bao nhiêu tùy thích. Vì vậy, khi mất đi một kg trong lỗ đen, cô ấy sẽ nhẹ hơn khoảng 1 kg. Trong thực tế, có tới 30% khối lượng rơi được đĩa bồi tụ phát ra dưới dạng tia X, nhưng số lượng proton rơi không giảm. Không phải vật chất được phát ra mà là tia X. Người ta không thường gọi tia X bằng thuật ngữ chất.
    Đọc tin tức về sự va chạm của hai lỗ đen, kết quả ở đó còn tệ hơn đáng kể so với tổng số lỗ đen ban đầu.
    Và cuối cùng, câu hỏi là bạn đang ở đâu với chiếc cân của mình. Trong hệ quy chiếu nào và ở điểm nào? Phương pháp đo lường là tất cả. Tùy thuộc vào điều này, bạn định đo các khối lượng khác nhau, nhưng IMHO đây là vấn đề thuật ngữ nhiều hơn. Nếu một nguyên tử ở bên trong một sao neutron thì bạn không thể đo khối lượng của nó ngoại trừ việc so sánh nó với một vật thể thử nghiệm lân cận ở gần đó. Về vấn đề này, khối lượng của nguyên tử không giảm khi rơi vào lỗ, nhưng khối lượng của toàn hệ không bằng tổng khối lượng của các thành phần. Tôi tin rằng đây là thuật ngữ chính xác nhất. Trong trường hợp này, khối lượng của hệ luôn được đo tương đối với người quan sát bên ngoài hệ.
    
    Trả lời
    - Thuật ngữ “độ lớn của khối năng lượng - vật chất” ở đây có nghĩa là “độ lớn của khối năng lượng và khối lượng vật chất”. Tia X có khối lượng nghỉ nếu bị nhốt trong hộp gương hoặc trong lỗ đen. Sóng hấp dẫn cũng mang năng lượng và phải được tính đến trong máy tạo khối lượng trong thuyết tương đối rộng. Tôi xin lỗi vì sự không chính xác của từ ngữ.
      Mặc dù, như tôi biết, bản thân trường hấp dẫn gần như đứng yên không được tính đến trong thành phần khối lượng trong thuyết tương đối rộng. Do đó, năng lượng trường tiềm năng cũng không nên được tính đến. Hơn nữa, thế năng luôn mang tính chất tương đối. Hoặc là tôi sai? Trong mối liên hệ này, phát biểu rằng khối lượng của vũ trụ bằng 0 do năng lượng âm (và khối lượng) của trường hấp dẫn là vô nghĩa.
      Trong ví dụ về lỗ đen, nếu chúng ta giả sử rằng trong quá trình rơi vào lỗ, chẳng hạn như một kg khoai tây, không có gì quay trở lại, thì tôi nghĩ rằng lỗ đen tăng khối lượng của nó thêm một kg này. Nếu bạn không tính đến thế năng của khoai tây trong thành phần khối lượng thì phép tính sẽ như thế này. Khi một củ khoai tây rơi xuống hố, nó thu được động năng lớn hơn. Do đó, khối lượng của nó tăng lên nếu nhìn từ bên ngoài lỗ. Nhưng đồng thời, khi nhìn từ bên ngoài, mọi quá trình trong khoai tây đều chậm lại. Nếu chúng ta hiệu chỉnh độ giãn nở thời gian thì khối lượng của củ khoai tây khi nhìn nó từ hệ quy chiếu bên ngoài sẽ không thay đổi. Và lỗ đen sẽ tăng khối lượng của nó thêm đúng 1 kg.
      
      Trả lời

“Ví dụ, vũ trụ bao gồm các hạt bụi phân bố đều trong không gian, chúng tương tác với nhau bằng lực hấp dẫn.”

Mô hình của bạn đã mâu thuẫn và không liên quan đến thực tế. Bạn có thể đưa ra một loạt các ví dụ như vậy và đưa ra bất kỳ kết luận nào mỗi lần.
Và entropy sẽ là một yếu tố quyết định tính trật tự trong hệ thống của bạn. Và thế năng sẽ không mang lại cho bạn bất kỳ kết quả thú vị nào vì nó liên quan đến điểm tham chiếu đã chọn và Người quan sát.

Trong thế giới thực, một mô hình tương tự là một tinh thể. Trong đó, các nguyên tử được phân bố đều trong không gian và tương tác với nhau.
Sửa lỗi cho tôi nếu tôi sai.

Trả lời

“Mô hình của bạn đã mâu thuẫn và không liên quan đến thực tế.”
Về sự không nhất quán, điều này phải được chứng minh. Về mặt tuân thủ thực tế - có thể. Đây là một mô hình giả định. Nó đã được đơn giản hóa một chút để hiểu rõ hơn.
“Và entropy sẽ là một yếu tố đảm bảo tính trật tự trong hệ thống của bạn…”
Đồng ý.

Trả lời
- Nếu bạn thích các lý thuyết vật lý sóng và thích mô hình hóa chúng, thì hãy thử giải thích hiệu ứng này trong vũ trụ tuyệt vời của chúng ta.
  Nó thể hiện trên mọi quy mô.
  https://cs8.pikabu.ru/post_img/2017/01/30/0/1485724248159285 31.webm
  Mình đăng cái này cho AI ở trên nữa. Sẽ rất thú vị khi xem lý do đằng sau nó.
  
  Trả lời
  
  Xin lỗi vì đã nói thẳng, nhưng đây là một thợ máy tầm thường của năm thứ nhất đại học. Tuy nhiên, ngay cả một học sinh giỏi cũng có thể hiểu được hiện tượng này. Xin hãy hiểu rằng tôi không thể lãng phí thời gian vào những yêu cầu ngẫu nhiên. Nói chung, tốt hơn hết bạn nên bám sát chủ đề của tin tức khi bình luận về tin tức.
  
  Trả lời
  - - Bạn có thực sự tin rằng vật lý chỉ là liệt kê tất cả các vấn đề có thể xảy ra và danh sách các giải pháp cho chúng không? Và rằng một nhà vật lý, khi nhìn thấy một bài toán, mở danh sách kỳ diệu này, tìm kiếm bài toán số một triệu trong đó và đọc câu trả lời? Không, hiểu vật lý có nghĩa là nhìn thấy một hiện tượng, hiểu nó, viết ra các công thức mô tả nó.
      Khi tôi nói rằng đây là môn vật lý năm thứ nhất tầm thường, điều đó có nghĩa là một sinh viên vật lý sau một khóa học cơ học thông thường có thể tự mình giải được. Một học sinh bình thường không tìm cách giải quyết mà tự mình giải quyết vấn đề.
      Xin lỗi vì đã quở trách, nhưng thái độ phổ biến này rất đáng buồn. Đây là cơ sở cho sự hiểu lầm của hầu hết mọi người về những gì khoa học làm và nó thực hiện nó như thế nào.
      
      Trả lời
      - Tôi hoàn toàn đồng ý với bạn. Không có niềm vui nào lớn hơn việc tự mình giải quyết được vấn đề. Nó giống như một loại thuốc))
        Tôi chỉ hỏi một cách thân thiện thôi.
        Nhìn chung tôi có trình độ trung bình về giải các bài toán vật lý. Tại Olympic Vật lý toàn Liên minh, tôi đứng ở giữa. Nhưng trong lĩnh vực lập trình và làm mô hình, tôi đã leo cao hơn. nhưng ở đây một cách suy nghĩ khác đang diễn ra.
        
        Trả lời
        
        Tôi không thể trình bày rõ ràng bản chất của hiện tượng này bằng những từ ngữ đơn giản. (một kiểu sững sờ nào đó trong đầu tôi). Chính xác là điểm. Để chuyển nó sang một mô hình khác và cũng giải thích cho học sinh.
        
        Thí nghiệm này có thể được coi như một tín hiệu đi qua. Và nó di chuyển theo quỹ đạo cong nhanh hơn.
        Lợi ích về mặt thời gian này đến từ đâu?
        Rõ ràng, hình dạng của quỹ đạo cũng ảnh hưởng đến độ trễ này. Nếu bạn tạo những lỗ rất sâu, quả bóng sẽ không vượt qua được lỗ, mất năng lượng do lực cản không khí ở tốc độ cao.
        Nếu bạn đặt ra bài toán xác định hình dạng tối ưu của quỹ đạo thì bài toán dường như không còn là bài toán của trường học nữa. Chúng ta đã đi vào nhiều chức năng và hình dạng khác nhau của quỹ đạo.
        Chúng ta có thể giải quyết vấn đề này với các yếu tố không? Đối với tôi, có vẻ như nó sẽ hữu ích cho nhiều người khi đánh giá dựa trên phản ứng của mọi người. Và nhiệm vụ này phản ánh tốt thực tế.
        
        Trả lời
        
        Thành thật mà nói, tôi không hiểu tại sao khi tham gia các kỳ Olympic toàn Liên đoàn lại không thấy hiện tượng này. Đặc biệt là cùng với thực tế là, theo bạn, bạn không thể hình dung rõ ràng bản chất của hiện tượng này.
        Bạn có hiểu rằng thời gian để di chuyển một quỹ đạo không chỉ phụ thuộc vào độ dài mà còn phụ thuộc vào tốc độ của nó? Bạn có hiểu rằng tốc độ ở phía dưới lớn hơn ở phía trên không? Bạn có thể kết hợp hai sự thật này để hiểu chung rằng quỹ đạo dài hơn không nhất thiết có nghĩa là nhiều thời gian hơn không? Tất cả phụ thuộc vào sự gia tăng tốc độ với chiều dài ngày càng tăng.
        Chỉ cần hiểu hiện tượng này là đủ để không còn ngạc nhiên trước tác dụng nữa. Và một phép tính cụ thể cho một quỹ đạo tùy ý sẽ yêu cầu ghi lại tích phân một cách cẩn thận (và đây là lúc cần có năm thứ nhất đại học). Ở đó, tất nhiên, sẽ khác nhau đối với các quỹ đạo khác nhau, nhưng có thể chứng minh rằng đối với một quỹ đạo khá phẳng có hình dạng bất kỳ, đi đúng bên dưới đường thẳng, thời gian di chuyển sẽ luôn ít hơn.
        >Bây giờ tôi đang rất vui với lý thuyết Thời gian.
        Đây là một công thức rất nguy hiểm. Nguy hiểm đến mức tôi chủ động yêu cầu bạn không viết bất cứ điều gì về những chủ đề như vậy trong phần bình luận về các yếu tố. Cảm ơn vì đã hiểu.
        
        Trả lời
        
        Tôi thấy hiện tượng này, tôi hiểu nó và tôi có thể lấy tích phân trên bất kỳ hình dạng nào của quỹ đạo và dễ dàng viết chương trình tính toán.
        Nhưng khi tôi đi cùng các thanh thiếu niên đến phòng thí nghiệm và giải thích cho họ bằng ngôn ngữ đơn giản về cách mọi thứ hoạt động, thì chính hiện tượng này đã khiến tôi thất bại. Có lẽ đó là tuổi tác đang phải trả giá))
        Và kỹ năng nhìn ra đáp án cuối cùng một cách nhanh chóng và dễ dàng sẽ mất đi nếu bạn không luyện tập liên tục. Có lẽ giống như trong thể thao. Ở tuổi 40, quay trên thanh ngang cũng khó như hồi còn trẻ... và lộn nhào)))
        Tôi chưa bao giờ nghĩ rằng thảo luận về Thời gian là điều cấm kỵ))). Hơn nữa, đây là nền tảng. Đọc Hawking và xem cách họ phổ biến những ý tưởng này, tôi chắc chắn rằng chúng đang thu hút tâm trí của các nhà nghiên cứu trên thế giới.
        Có lẽ bạn đã hiểu lầm tôi?
        Nhưng đây chỉ là một cuộc trò chuyện... và tất nhiên tôi sẽ không vi phạm các quy tắc và cổ vũ bất kỳ lý thuyết cá nhân dị giáo và vô căn cứ nào)) Điều này ít nhất là không đàng hoàng...
        Nhưng não cần thức ăn và thứ gì đó mới)))
        
        Trả lời
        
        Đối với Thế vận hội. Kinh nghiệm của tôi cho thấy những người thực sự tuyệt vời không phải là người giải quyết được vấn đề mới mà là người nghĩ ra được chúng. Chỉ có một vài trong số họ. Đây là một chiều hướng và cách nhìn khác về thế giới. Một cuộc trò chuyện tình cờ kéo dài 5 phút với một người như vậy tại một trong những kỳ thi Olympic đã thay đổi hoàn toàn cuộc đời tôi, đưa tôi thoát khỏi những ảo tưởng sâu sắc và thực sự đã cứu mạng tôi.
        Anh ấy nói đùa rằng “Tiến sĩ Khoa học” được phong danh hiệu vì đã chữa trị cho những đồng nghiệp bị thương không thể leo lên một trong các cầu trượt.
        Người này cho rằng những người đoạt giải cao nhất trong các kỳ Olympic sau đó sẽ hòa tan trong cộng đồng khoa học và không mang lại những khám phá, kết quả mới. Do đó, nếu không ngừng phát triển rộng rãi kiến thức và kỹ năng thực sự của bạn, con đường dẫn đến điều gì đó mới mẻ sẽ không thể hiện rõ.
        Và nhìn chung, Thế vận hội là một môn thể thao thuần túy với sự may mắn, lòng dũng cảm, sự xảo quyệt, với rất nhiều tổn thương và làm tê liệt tâm lý của trẻ em, trong đó có tôi. Nhưng đây là cuộc sống)))
        
        Trả lời

Myth và Legend Busters đã bác bỏ giả định của bạn.
https://www.youtube.com/watch?v=XsKhzk4gn3A

Hiệu ứng này không phụ thuộc vào vật liệu và ma sát.
Ngoài ra, theo phiên bản của bạn, nếu chúng ta thay thế các quả bóng bằng tạ trượt thì hiệu ứng sẽ biến mất.

Ngoài ra, những quả bóng nhanh hơn sẽ chịu nhiều lực cản không khí hơn. Lực kéo tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ. Tuy nhiên, điều này không ngăn cản họ đến trước.

Hãy có những ý tưởng thực tế hơn. Những điều này phản ánh trực tiếp cách thế giới của chúng ta hoạt động.

Trả lời

- Nói chung ma sát lăn không liên quan gì...)
  Hiệu ứng này hoạt động trong các mô hình không có ma sát và không khí.
  Bạn có thể tạo ra nam châm và bơm không khí ra ngoài.
  Nhưng việc tính toán hình dạng của quỹ đạo nhanh nhất lại là một vấn đề thú vị.
  Các chuyên gia về cơ học cổ điển có lẽ có thể dự đoán câu trả lời bằng trực giác.
  
  Trả lời
  - Tôi chợt nhận ra rằng thí nghiệm trong video của bạn giống với con lắc Foucault. Rõ ràng, quỹ đạo nhanh nhất của quả bóng sẽ là một cung tròn có bán kính nhỏ nhất có thể (lên đến đường hình bán nguyệt = 1 nửa sóng với sườn hướng xuống). Đối với một con lắc, nghịch lý về quỹ đạo dài hơn và đồng thời tốc độ lớn hơn được giải quyết do bán kính cung được mô tả nhỏ hơn, tức là. chiều dài của cánh tay con lắc, phụ thuộc vào chu kỳ dao động của nó.
    Trong trường hợp này, bất kỳ sự sai lệch nào trong chuyển động của quả bóng so với hình tròn hoàn toàn đều là điều không mong muốn, vì nó sẽ có tác động tiêu cực đến tốc độ trung bình của nó. Chuyển động thẳng của quả bóng trong video giống như sự dao động của một con lắc có cánh tay rất dài, như mọi người đều hiểu, con lắc này có chu kỳ dao động dài nhất. Do đó, tốc độ bóng thấp nhất được quan sát thấy ở đó.
    Có vẻ như tôi đã làm mà không có tích phân;)
    Vấn đề thú vị!
    
    Trả lời
    - Chúng ta cần chứng minh nó bằng toán học và kiểm tra giả thuyết. Nhưng nghe có vẻ thú vị... một trong những phiên bản mới nhất cho rằng đây là một xoáy thuận ngược.
      Tôi có rất nhiều thứ như vậy trong kho.
      Ví dụ:
      Bài toán tưởng chừng như tầm thường nhất về bảo toàn năng lượng của trường học nhưng lại thể hiện chính xác sự hiểu biết về thế năng và động năng mà Nicolaus đã nói tới. Vấn đề đối với anh ta đã khiến nhiều người phải suy nghĩ, thậm chí cả những người nghiêm túc với vật lý.
      Chúng tôi lấy một chiếc máy có lò xo quấn. Chúng tôi đặt nó xuống sàn và thả nó ra. Do lò xo tăng tốc đến vận tốc V. Ta viết định luật bảo toàn năng lượng và tính năng lượng của lò xo.
      0 + E(lò xo) = mV^2/2
      Bây giờ hãy chú ý! Chúng ta chuyển sang một hệ quán tính bằng nhau chuyển động về phía ô tô. Nói một cách đại khái, chúng ta đang di chuyển về phía ô tô với vận tốc V.
      So với chúng ta, lúc đầu vận tốc của ô tô là V, sau khi tăng tốc sẽ là 2V.
      Chúng tôi tính toán năng lượng của mùa xuân.
      E(lò xo) + mV^2/2 = m(2v)^2/2
      E(lò xo) = 3mV^2/2
      Năng lượng của lò xo tăng đột ngột so với hệ quy chiếu quán tính khác.
      Hơn nữa, bạn di chuyển về phía ô tô càng nhanh thì năng lượng của lò xo càng lớn.
      Sao có thể như thế được?
      Nicolaus là dành cho bạn. Định luật bảo toàn đã bị vi phạm. Hoan hô! xong rôi!))))
      Đây cũng là sự hiểu biết cơ bản về các quá trình và sự truyền năng lượng.
      Trẻ con thích gây rắc rối)))
      
      Trả lời
      
      Cách diễn đạt của bạn sau khi “Chúng ta tính năng lượng của lò xo” là không chính xác.
      “Và những đứa trẻ hay đặt câu hỏi thì rất hiếm.”
      Trẻ em đặt câu hỏi không phải là hiếm. Tất cả trẻ em đều có giai đoạn "tại sao".
      Nói chung là tôi sẽ hạn chế thảo luận với bạn để không vô tình xúc phạm bạn. Tôi thích nói đùa mà có thể người ta không hiểu.
      
      Trả lời

Trả lời

Không, không như thế này. Mức năng lượng chân không, tức là không gian trống rỗng, quyết định động lực lùi xa của các thiên hà. Họ tăng tốc hay ngược lại, chậm lại? Điều này ngăn cản bạn di chuyển cân quá tự do. Thế chân không không thể được chọn một cách tùy tiện; nó hoàn toàn có thể đo được.

Trả lời

Igor thân mến! Tất nhiên, tôi hiểu rằng bạn chán ngấy những người bình luận sau mỗi bài báo được đăng. Chúng tôi nên cảm ơn bạn vì đã cung cấp thông tin về những phát triển ở nước ngoài, chứ không phải những điều nhảm nhí, nhưng chúng tôi là chính mình. Nói chung, bạn có quyền gửi đến nguồn ban đầu, bởi vì... Đây là bản viết lại hoặc Sao chép Dán với bản dịch chính xác về mặt kỹ thuật, một lần nữa lại là một ATP riêng.
Và bây giờ về chủ đề này, nếu một nguyên tử, hạt, bất kỳ vật thể nào không có động năng được di chuyển đến gần nguồn bức xạ điện từ hơn, thì tổng năng lượng của nó sẽ tăng lên. Và cách nó được phân phối lại bên trong cơ thể (tăng (giảm) nhiều hơn, động năng hay thế năng), điều này không ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng. Vì vậy tôi cho rằng cách giải thích của tác giả bài viết là không đúng. Trên thực tế, không có lực nhiệt - đó là lực hấp dẫn. Làm thế nào điều này xảy ra? Câu trả lời nằm trong bài viết: “Trọng lực của Trái đất Lực hấp dẫn quang tử-lượng tử” đăng trên tạp chí Hungary (tr. 79-94):
http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5 -5-2016.pdf

Trả lời

Igor, tôi không biết đây có phải là cách cư xử tồi hay không. Tuy nhiên, trước rất nhiều bình luận về chủ đề này, đối với tôi, có vẻ như cần phải viết một văn bản khoa học phổ thông hay, bao gồm cả về khái niệm thế năng. Bởi vì, theo tôi, mọi người hơi bối rối. Có lẽ, nếu có thời gian, bạn sẽ thử viết về Lagrange theo cách phổ biến về mặt khoa học? Tôi thấy với tài năng và kinh nghiệm của mình sẽ có một bài viết rất cần thiết. Tôi hiểu rằng những khái niệm cơ bản như vậy là khó viết nhất. Nhưng bạn nghĩ gì?

Trả lời

Hãy để tôi trả lời câu hỏi của bạn.

Đây là những gì nó nói trên Wikipedia:
Việc xuất bản công trình của Eagleworks đã khiến EmDrive đôi khi được mô tả là "đã được NASA thử nghiệm", mặc dù quan điểm chính thức của cơ quan này lại khác: "Đây là một dự án nhỏ chưa dẫn đến kết quả thực tế".

Nhưng từ văn bản, rõ ràng là có sự quan tâm đến thiết bị này và những người sáng tạo đã có thể thu hút sự chú ý. Nếu không thì sẽ không có ai phân bổ tiền. Có cái gì đó ở đó.
Tôi đề nghị bạn chờ một chút và xem kết quả cuối cùng. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và công sức. Nhưng bạn không nên hy vọng vào phép màu và mơ về việc kiến thức và kinh nghiệm đã được thiết lập sẽ sụp đổ như thế nào)))
Thà xây dựng một cái gì đó mới còn hơn là cố gắng phá bỏ những gì tổ tiên chúng ta đã làm.
Nói một cách đơn giản, nếu thiết bị của họ hoạt động, thì sẽ có người bình tĩnh mô tả mọi thứ trong khuôn khổ các lý thuyết hiện có.

Trả lời

- Tôi hiểu rõ cảm xúc của bạn. Trong số những người bạn lập trình viên của tôi, những người đã phát triển tư duy nhưng chưa có kinh nghiệm làm việc với lý thuyết vật lý, có rất nhiều quan điểm như vậy. Tìm một video trên YouTube, tìm một ông nội nào đó trong gara, người đã chế tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn, v.v., trò tiêu khiển yêu thích của họ.
  Đó luôn là niềm vui và là lý do chính đáng để cùng nhau hòa mình vào thiên nhiên và tổ chức tiệc nướng.
  Và đối với tôi đây là cơ hội để một lần nữa kiểm tra kiến thức và những lỗ hổng của bản thân. (Mọi người đều có chúng. Một số người thực sự ngại ngùng và ngụy trang chúng.)
  Mấu chốt của câu hỏi của bạn nằm ở vật lý cơ bản. Nếu bạn hiểu rõ những điều cơ bản của lý thuyết vật lý, thì bạn sẽ hiểu được một điều đơn giản.
  Ngay sau khi tác dụng độc đáo của emDrive được chứng minh và rõ ràng rằng đây không phải là một tập hợp các hiệu ứng trá hình đã được biết đến, thì bất kỳ nhà vật lý có thẩm quyền nào cũng sẽ đưa ra lời giải thích.
  Nhưng bằng chứng của thí nghiệm phải chặt chẽ và mọi quy trình đã được tinh chỉnh qua nhiều thế kỷ. Không có trở ngại nào ở đây. Bạn chỉ cần tuân theo các quy trình rõ ràng được chấp nhận trong thế giới khoa học.
  Thế giới vật lý thực sự có rất nhiều tiền. Và chúng chỉ được đưa ra cho một kết quả cụ thể. Không ai thích lãng phí thời gian và rơi vào tình trạng ngu ngốc. Hình phạt cho những sai lầm rất nghiêm khắc. Trước mắt tôi, mọi người đơn giản chết trong vòng vài tháng khi hy vọng của họ bị dập tắt. Và tôi im lặng về việc có bao nhiêu người phát điên, bám chặt vào ý tưởng của mình trong nỗ lực “giúp đỡ toàn thể nhân loại”.
  Điều này không bình thường.
  Tất cả vật lý đều được xây dựng trên một vài ý tưởng đơn giản nhất. Cho đến khi bạn hiểu tường tận thì tốt hơn hết là đừng đấu tranh với cối xay gió.
  Một trong những định đề của lý thuyết cơ bản của vật lý là như sau: chúng ta có thể phân chia không gian và thời gian vô thời hạn.
  Và sau đó toán học xuất hiện. Bạn cũng sẽ cần một đồng xu và một cây bút chì.
  Trên một tờ giấy với ý tưởng này, bạn có thể rút ra được phân bố Maxwell. Và dự đoán sự phân bố ngẫu nhiên của các quả bóng trong một thí nghiệm tiêu chuẩn và đi sâu hơn vào các kích thước.
  Nếu bạn bình tĩnh thực hiện bài tập này thì bạn sẽ hiểu mình đang làm gì.
  Nói cách khác, trước khi thực hiện động tác lộn nhào trên thanh ngang, bạn cần bình tĩnh, không cần suy nghĩ, dùng mọi cách để kéo mình lên.
  Trong lý thuyết vật lý có một điểm mà từ đó mọi thứ được xây dựng. Bạn phải có khả năng xây dựng tất cả các công thức và lý thuyết cơ bản từ thời điểm này.
  Khi bạn chạy dọc theo những con đường chính và đường mòn nhiều lần, bạn sẽ trở thành một cư dân trung thực và thực sự của thế giới này.
  Và khi đó bạn sẽ hiểu rằng ngôn ngữ vật lý có thể mô tả bất kỳ hiện tượng nào.
  Một người bạn ngôn ngữ học của tôi coi vật lý là ngôn ngữ để mô tả thế giới thực. Anh ấy thậm chí còn không tin vào điện tử))) Và đó là quyền của anh ấy...
  Và những người bạn toán học của tôi nói rằng vật lý là toán học có thêm một giọt thời gian (dt).
  Bắt đầu với những điều cơ bản nhất. Mọi thứ đều rõ ràng và đẹp đẽ ở đây)))
  
  Trả lời

"Thứ ba, còn có một lực hấp dẫn khác - lực hấp dẫn. Nó không phụ thuộc vào nhiệt độ mà tăng theo khối lượng cơ thể."

Tôi không chắc chắn rằng lực hấp dẫn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Động lực học của các hạt tăng theo nhiệt độ, nghĩa là khối lượng (ít nhất là theo tính tương đối) tăng, nghĩa là lực hấp dẫn tăng.
Nói chung, có tính đến bản chất động [thực sự] của lực hấp dẫn, chính thực tế này liên kết lực hấp dẫn với nhiệt độ như một đặc tính động của các hệ cơ học. Nhưng đây là chủ đề cho một cuộc trò chuyện khác, hay đúng hơn là lý thuyết. ;)

Trả lời

Theo như tôi hiểu, trong trường “âm thanh”, hiệu ứng này thậm chí còn dễ thực hiện hơn nếu lưỡng cực được thay thế bằng một màng (ví dụ: bong bóng xà phòng) có cộng hưởng ở tần số cao hơn tần số mà máy phát âm thanh tới. được điều chỉnh. Tuy nhiên, bằng cách nào đó việc đầu tư một kilowatt năng lượng vào âm thanh vẫn dễ dàng hơn là vào bức xạ EM))

Sẽ thật buồn cười: bong bóng xà phòng bị thu hút bởi người nói...

Trả lời

Âm thanh và âm nhạc nói chung là những thứ thuận tiện cho việc nghiên cứu sóng. Đây là sở thích của tôi.
Nếu có ai quan tâm, đây là những nỗ lực của tôi trong việc áp dụng vật lý lượng tử và sự cộng hưởng Schumann vào sự sáng tạo.
https://soundcloud.com/dmvkmusic
Đây là nhạc 3D nên bạn chỉ cần nghe bằng tai nghe hoặc loa loại tốt.
Tôi có loa và cả một studio và thậm chí cả bong bóng xà phòng.
Tôi sẽ kiểm tra ý tưởng của bạn)))
Cảm ơn!
Chúng ta hãy làm nhiều hơn nữa!)))

Trả lời

“Và vì nguyên tử cố gắng giảm năng lượng tương tác của nó càng nhiều càng tốt, nên việc nó di chuyển đến gần quả bóng hơn sẽ có lợi về mặt năng lượng hơn - xét cho cùng, ở đó sự giảm năng lượng là đáng kể nhất!”
Một thứ vớ vẩn nào đó, không phải một lời giải thích, nguyên tử muốn gì, thứ gì đó có lợi cho nó. Và với ý chí tự do của mình, anh ấy di chuyển đến bất cứ nơi nào anh ấy muốn.
Tiếc thay hiện nay không có nhà vật lý nào có khả năng giải thích được.
Chưa kể việc tiếp xúc với năng lượng được giải thích là làm giảm mức năng lượng của vật thể. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học dường như đang co giật một cách cuồng loạn. Lấy làm tiếc.

Trả lời

Thật không may, trong quá trình thảo luận, không thể có được câu trả lời toàn diện cho câu hỏi về thế năng. Vì vậy, tôi đã cố gắng tự tìm hiểu (việc này mất thời gian). Đó là kết quả của nó.

Nhiều câu trả lời đã được tìm thấy trong phần trình bày bài giảng của nhà vật lý nổi tiếng người Nga Dmitry Dyakonov, “Quarks và khối lượng đến từ đâu”. http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/. Dmitry Dyakonov là một trong những người có tỷ lệ trích dẫn cao nhất; tôi nghĩ ông ấy nằm trong số những nhà vật lý vĩ đại.

Điều đáng ngạc nhiên là, so với bài giảng, là tôi không nói dối bất cứ điều gì trong giả định của mình khi viết về bản chất của thế năng.

Đây là những gì Dmitry Dyakonov đã nói.

“Bây giờ tôi muốn đưa bạn vào một suy nghĩ sâu sắc. Nhìn vào slide 5. Mọi người đều biết rằng một con chim đậu trên một sợi dây, có 500 kilovolt trong dây, nhưng nó chẳng quan tâm. Bây giờ, nếu con chim duỗi ra và nắm lấy một sợi dây bằng một chân, còn chân kia bằng chân kia thì sẽ không tốt. Tại sao? Bởi vì họ nói rằng bản thân điện thế không có ý nghĩa vật lý; như chúng ta thường nói, nó không được quan sát thấy. Có một phát biểu chính xác hơn rằng cường độ điện trường quan sát được là quan sát được. Căng thẳng - ai biết được - là một dải tiềm năng."

Nguyên lý - không phải giá trị của điện thế được quan sát mà chỉ là sự thay đổi của nó trong không gian và thời gian - đã được phát hiện vào thế kỷ 19. Nguyên tắc này áp dụng cho tất cả các tương tác cơ bản và được gọi là “bất biến gradient” hay (tên gọi khác) “bất biến chuẩn”.

“Tôi bắt đầu danh sách của mình bằng tương tác hấp dẫn. Hóa ra nó cũng được xây dựng trên nguyên tắc bất biến của thước đo, chỉ có điều nó không phụ thuộc vào “màu sắc”, không phụ thuộc vào tiềm năng mà phụ thuộc vào một thứ khác. Tôi sẽ cố gắng giải thích tại sao.
Hãy tưởng tượng rằng ở đâu đó có một khối lượng lớn. Ví dụ, Mặt trời. Mặt trời là một khối lượng lớn. Nó làm gì? Nó dường như bẻ cong không gian phẳng, và không gian trở nên cong. Rất rõ ràng. Bây giờ chúng ta đặt Trái đất ở gần, nó bắt đầu quay quanh Mặt trời. Trên thực tế, hình ảnh này khá hình học: không gian bị nén và hành tinh Trái đất của chúng ta đang quay trong lỗ này. Nhìn vào slide - tất cả các đường tọa độ đều bị biến dạng ở đó. Và đây chính là thành tựu quan trọng nhất của Einstein khi ông đưa ra thuyết tương đối rộng. Ông nói rằng tất cả các hiện tượng vật lý có thể quan sát được không nên phụ thuộc vào loại lưới tọa độ mà chúng ta quyết định áp dụng và loại đồng hồ mà chúng ta sử dụng.
Sở dĩ tôi đưa cái này vào đây, vì đây cũng là một loại “bất biến chuẩn”.

Độ cong là một thứ có thể quan sát được và theo nghĩa toán học, cường độ điện trường cũng là một loại độ cong. Nhưng chúng tôi không thấy tiềm năng; con chim đậu trên một sợi dây vẫn còn sống.”

Dựa trên điều này, chúng ta có thể kết luận rằng thế năng không nên được coi là nguồn của khối lượng, bởi vì nếu không thì khối lượng và các quá trình vật lý sẽ phụ thuộc vào hệ thống báo cáo mà từ đó việc quan sát được thực hiện.

Ý tưởng này được củng cố bởi câu trả lời của Dmitry Dyakonov cho câu hỏi về khối lượng của trường điện từ.

“Dmitry: Xin hãy cho tôi biết, các trường lực, chẳng hạn như điện trường và trường hấp dẫn, có khối lượng không?
Dmitry Dyakonov: Nếu có thì nó rất nhỏ, và hiểu biết thông thường là chúng không có khối lượng.
Dmitry: Ý tôi là có điều gì đó hơi khác một chút. Giả sử chúng ta có một tụ điện, giữa các bản của nó có một điện trường. Trường này có khối lượng không?
Dmitry Dyakonov: Không.
Dmitry: Nó có năng lượng không?
Dmitry Dyakonov: Vâng.
Dmitry: Và mc??
Dmitry Dyakonov: Được rồi, hãy tạo ra cho tôi một hệ thống khép kín, nghĩa là bao gồm tụ điện, pin, nhà máy thủy điện, nguồn năng lượng mặt trời, v.v. Khi bạn xây dựng một hệ kín, chúng ta sẽ đo khối lượng của nó, và tôi sẽ nói rằng E, là mc? từ khối lượng này - đây là năng lượng nghỉ của hệ thống khép kín này. Tôi không đưa ra tuyên bố nào khác.
Dmitry: Vậy năng lượng trường về bản chất là năng lượng của pin, dây dẫn và tấm kim loại?
Dmitry Dyakonov: Tất nhiên. Bạn cần phải sử dụng một hệ thống khép kín, bạn có thể đưa ra đánh giá về nó.”

Vậy khối lượng đến từ đâu trong thế giới của chúng ta?

Dmitry Dyakonov: “Như bạn có thể thấy, toàn bộ lịch sử khoa học bao gồm việc chúng ta giải quyết rất nhiều vị trí có mối liên hệ với nhau và tổng khối lượng của các thành phần luôn lớn hơn tổng khối lượng. Và bây giờ chúng ta đạt đến trạng thái giới hạn cuối cùng - đây là các proton và neutron, được tạo thành từ ba quark, và ở đây, hóa ra, điều ngược lại mới đúng! Khối lượng proton là 940 MeV - xem slide 9. Và khối lượng của các quark thành phần, tức là hai u và một d, chúng ta cộng 4 + 4 + 7 và chỉ nhận được 15 MeV. Điều này có nghĩa là tổng khối lượng thành phần không lớn hơn tổng thể, như thường lệ, mà ít hơn, và không chỉ ít hơn mà còn ít hơn 60 lần! Nghĩa là, lần đầu tiên trong lịch sử khoa học, chúng ta gặp phải một trạng thái ràng buộc trong đó mọi thứ đều trái ngược so với thông thường.

Hóa ra không gian trống rỗng, chân không, sống một cuộc sống rất phức tạp và rất phong phú, được mô tả ở đây. Trong trường hợp này, đây không phải là phim hoạt hình mà là một mô phỏng máy tính thực sự của sắc động lực học lượng tử thực và tác giả là đồng nghiệp của tôi, Derick Leinweber, người đã vui lòng cung cấp cho tôi bức ảnh này để minh họa. Hơn nữa, điều đáng chú ý là sự có mặt của vật chất hầu như không ảnh hưởng gì đến sự dao động của trường chân không. Đây là trường gluon luôn dao động một cách kỳ lạ.
Và bây giờ chúng ta cho quark vào đó, xem slide 13. Điều gì sẽ xảy ra với chúng? Một điều khá thú vị đang diễn ra. Ở đây cũng vậy, suy nghĩ không hề hời hợt, hãy cố gắng đào sâu vào nó. Hãy tưởng tượng hai quark, hay một quark và một phản quark, đồng thời tìm thấy chúng ở gần một dao động lớn như vậy. Sự biến động tạo ra mối tương quan nhất định giữa chúng. Và mối tương quan có nghĩa là chúng tương tác.
Ở đây tôi chỉ có thể đưa ra một hình ảnh hàng ngày. Bạn xả nước ra khỏi bồn tắm, một cái phễu được hình thành, ở đó hai que diêm rơi xuống, chúng được hút vào phễu này và cả hai đều quay theo cùng một cách. Nghĩa là, hành vi của hai trận đấu có mối tương quan với nhau. Và bạn có thể nói rằng kênh đã tạo ra sự tương tác giữa các trận đấu. Nghĩa là, tác động bên ngoài gây ra sự tương tác giữa các đối tượng chịu ảnh hưởng này. Hoặc giả sử bạn đang đi dọc Myasnitskaya và trời bắt đầu mưa. Và vì lý do nào đó, đột nhiên mọi người đều giơ một vật nào đó lên trên đầu. Đây là hành vi tương quan, hóa ra con người tương tác với nhau nhưng không tương tác trực tiếp và sự tương tác là do tác động bên ngoài, trong trường hợp này là mưa.
Mọi người có lẽ đã nghe nói về tính siêu dẫn, và nếu có các nhà vật lý trong phòng, họ sẽ giải thích rằng cơ chế của tính siêu dẫn là sự ngưng tụ của cái gọi là cặp electron Cooper trong chất siêu dẫn. Một hiện tượng tương tự cũng xảy ra ở đây, chỉ có điều ngưng tụ lượng tử được hình thành không phải bởi electron mà bởi các cặp quark và phản quark.

Điều gì xảy ra nếu một quark đi vào môi trường như vậy? Một quark bay, nó có thể đánh bật một quark đã tự tổ chức thành một cặp như vậy, quark này bay xa hơn, ngẫu nhiên rơi vào quark tiếp theo, v.v., xem slide 14. Nghĩa là, quark di chuyển theo một cách phức tạp thông qua phương tiện này. Và đây là thứ mang lại cho anh ta khối lượng. Tôi có thể giải thích điều này bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau, nhưng thật không may, nó sẽ không khá hơn chút nào.

Mô hình toán học của hiện tượng này, mang cái tên mỹ miều “sự phá vỡ đối xứng bất đối tự phát”, lần đầu tiên được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1961 bởi các nhà khoa học trong nước của chúng ta là Vaks và Larkin và nhà khoa học tuyệt vời người Nhật Bản Nambu, những người đã sống cả đời ở Mỹ và vào năm 2008. , ở tuổi rất cao, đã nhận được giải thưởng Nobel cho công trình này.”

Bài giảng có slide 14 trình bày cách các quark chuyển động. Dựa trên slide này, có thể thấy rằng khối lượng được hình thành do năng lượng của quark chứ không phải do trường gluon. Và khối lượng này là động - phát sinh do các dòng năng lượng (chuyển động của các quark), trong điều kiện “vi phạm đối xứng bất đối một cách tự phát”.

Tất cả những gì tôi viết ở đây chỉ là những đoạn trích rất ngắn gọn từ bài giảng của Dmitry Dyakonov. Tốt hơn là nên đọc đầy đủ bài giảng này http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/. Có slide giải thích ý nghĩa rất hay.

Tôi sẽ giải thích lý do tại sao trong cuộc thảo luận ở chủ đề này, tôi lại đặt câu hỏi về thế năng. Trong các câu trả lời, tôi muốn đọc gần giống như những gì được viết trong phần trình bày bài giảng của Dmitry Dyakonov, để dựa vào những tuyên bố này hơn nữa và tiếp tục thảo luận. Tuy nhiên, thật không may, cuộc thảo luận đã không diễn ra.

Điều này là cần thiết để củng cố lập trường của giả thuyết về sự tiến hóa của vật chất. Theo giả thuyết, khối lượng trong vũ trụ của chúng ta phát sinh do kết cấu của vật chất. Cấu trúc là sự hình thành trật tự trên nền tảng hỗn loạn. Theo tôi, mọi thứ được viết trong phần trình bày bài giảng của Dmitry Dyakonov đều ủng hộ giả thuyết này.

Cấu trúc của vật chất có thể xảy ra trong nhiều giai đoạn. Sự chuyển tiếp giữa các giai đoạn đi kèm với những thay đổi mang tính cách mạng về tính chất của vật chất. Những thay đổi về mặt vật lý này được gọi là sự chuyển pha. Hiện nay người ta thường chấp nhận rằng đã có một số giai đoạn chuyển tiếp (Dmitry Dyakonov cũng đã viết về điều này). Sự chuyển pha cuối cùng có thể có những hiện tượng quan sát được mà các nhà vũ trụ học coi đó là bằng chứng của lý thuyết vũ trụ tiêu chuẩn. Vì vậy, các quan sát không mâu thuẫn với giả thuyết này.

Có một khía cạnh thú vị khác ở đây. Để thực hiện các tính toán liên quan đến hiệu ứng, không cần phải đo điện thế. Để tính được lực tác dụng lên tóc và năng lượng bổ sung của nó, cần phải đo điện tích (số electron) đã đi vào cơ thể cậu bé, đồng thời phải biết các đặc điểm hình học của cơ thể cậu bé, bao gồm các đặc điểm của tóc, kích thước và vị trí của các vật dẫn điện xung quanh.

Trả lời

Nếu cậu bé ở trong lồng Faraday, thì theo tôi hiểu, ngay cả với năng lượng điện. liên hệ với nó, anh ta sẽ không bao giờ nhận được email trên bề mặt của mình. thù lao.
Khi một tế bào được kết nối với một quả bóng tích điện, toàn bộ điện tích sẽ được phân bổ trên bề mặt của tế bào. Sẽ không có điện bên trong nó. thống kê. trường, không tính phí. Điện thế trên bề mặt của cậu bé cũng sẽ bằng 0 và tóc của cậu bé sẽ giữ nguyên vị trí. Tôi nghĩ ngay cả khi anh ta nhặt được một sợi dây nối đất trên tay, anh ta cũng sẽ không có kết quả gì. Không có phí, không có sự khác biệt tiềm năng, không có dòng điện.
Những thứ kia. Nói tóm lại, bằng cách đặt cậu bé vào lồng, bạn sẽ thiết lập lại email của cậu ấy. tiềm năng. Tiềm năng sẽ vô hình, bởi vì nó chỉ đơn giản là không có ở đó. :-)
Hiệu ứng với sự khác biệt tiềm năng cũng có thể được quan sát thấy. Để làm được điều này, chỉ cần đặt một quả bóng khác bên cạnh cậu bé, kết nối với nguồn khác hoặc đơn giản là nối đất là đủ. Bây giờ, nếu cậu bé chạm vào cả hai quả bóng cùng một lúc, cậu sẽ tự mình cảm nhận được sự khác biệt tiềm tàng là gì (các em, đừng làm điều này!).
E-mail Chúng tôi nhìn thấy tiềm năng không chỉ qua mái tóc. Có một hiệu ứng đẹp mắt khác - đèn của Thánh Elmo hay đơn giản là - phóng điện hào quang: http://molniezashitadoma.ru/ogon%20elma.jpg

Trả lời

> hiệu ứng đẹp mắt của mái tóc cậu bé không liên quan đến điện thế mà liên quan đến sự chênh lệch điện thế giữa cơ thể cậu bé và môi trường (nói cách khác, với cường độ điện trường)

Căng thẳng điện Nghệ thuật. các lĩnh vực không có sự khác biệt tiềm năng nào cả. ;-)
Đây là đặc điểm chính của el. Nghệ thuật. trường, đặc trưng cho từng điểm của nó: https://ru.wikipedia.org/wiki/Electric_field_tension
_______________

Về phần Dmitry Dyakonov, những phát biểu của anh ấy có vẻ kỳ lạ đối với tôi, nói một cách nhẹ nhàng... Có lẽ anh ấy đã quá say mê với “quark” của mình và bị ngắt kết nối rõ rệt với thế giới thực. :-)

Bohr đã bao nhiêu tuổi khi ông cứu vật lý khỏi sự rơi của một electron vào hạt nhân với phát biểu rằng sự rơi xảy ra theo bước nhảy? Bởi vì quỹ đạo có thể được chia thành sạch và ô uế!
Vì vậy, nó đã thành công và chia sẻ!
Maxwell bao nhiêu tuổi khi ông phát minh ra trường điện từ?
Và nhiều người hiểu rằng có sự phân cực!
Đôi khi tôi cảm thấy như chúng tôi đã nhận được rất nhiều sự tôn trọng từ khi còn quá sớm.
Tôi sẽ rất biết ơn Igor Ivanov nếu anh ấy thực hiện một chuyến du ngoạn nào đó vào thời đại của những nhà khám phá vĩ đại.
Đôi khi đối với tôi, vật lý học vẫn sợ những công thức rõ ràng.
Hay là anh ấy đang né tránh?
....................
Không phải chỉ trích mà là sự cân bằng.
Ege?

Trả lời

Tôi tin rằng định luật Avogadro đúng với mọi nguyên tử (tất cả các nguyên tố hóa học) không có ngoại lệ.
Và tôi KHÔNG BIẾT trọng lượng của một nguyên tử là bao nhiêu.
Trong thí nghiệm được mô tả, KHÔNG có điều kiện nào song song với các điều kiện của “thử nghiệm Avogadro”. Nhưng có những nguyên tử khác nhau ở đó?
Có khả năng là chúng ta đang cố gắng hiểu điều gì đó hoàn toàn khác với những gì những người thử nghiệm muốn tìm hiểu.
........................
Và nhân tiện, họ bao nhiêu tuổi?

Trả lời

Bài toán chuyển động của hành tinh Trái đất so với Mặt trời là bài toán của ba nam châm. Hai nam châm cùng cực hướng về nhau là Trái đất trong mặt phẳng của nó so với trục của Mặt trời. Mặt trời là nam châm thứ ba, quay Trái đất và các hành tinh khác so với trục của chúng theo tỷ lệ với khối lượng của chúng. Quỹ đạo hình elip của Trái đất cho thấy vẫn còn một lực nào đó tác dụng từ dây “mùa đông” của hình elip. Những vật thể không gian nhỏ lạnh lẽo cũng không chuyển động tự do trong không gian, chúng có được gia tốc. Nghiên cứu này chỉ có thể khẳng định rằng lực hấp dẫn của các hành tinh phát sinh do đáy của các hành tinh đủ nóng. Nghĩa là, bất kỳ hành tinh nào trong hệ mặt trời đều có nhiệt độ bên trong.
Tại sao Trái đất và các hành tinh khác không được kéo lại gần Mặt trời? Hệ thống này là động, không tĩnh, trục của các hành tinh song song nhau nên có nhiều đỉnh. Và các hành tinh không thể thay đổi cực của chúng, vì điều này tương đương với việc rời khỏi quỹ đạo của chúng.

- Bạn có nghĩ rằng một vật thể có từ trường và vệ tinh có thể chuyển động theo quán tính trong thời gian dài vô tận không? Trong trường hợp này, Trái đất phải có hai mặt trăng nằm đối xứng nhau. Hoạt động của con quay hồi chuyển giải thích mômen quán tính và sự phân bố cân bằng khối lượng so với trục quay. Nếu có sự mất cân bằng trên đĩa trên cùng so với trục, thì trục của nó bắt đầu mô tả một hình xoắn ốc. Điều này cũng áp dụng cho Trái đất; nó có một vệ tinh đáng lẽ phải đưa nó ra khỏi quỹ đạo và đưa nó vào không gian nếu chuyển động của nó so với Mặt trời chỉ được giải thích bằng mô men quán tính cơ học. Tại đây, từ tính của Mặt trời diễn ra mạnh đến mức có thể bù đắp cho ảnh hưởng của Mặt trăng lên Trái đất.
  Chuyển động có trật tự của các hành tinh và vệ tinh của chúng trong Hệ Mặt trời không thể được giải thích bằng bất cứ điều gì khác ngoài từ tính. Chúng ta, dưới dạng Mặt trời, có một loại stator, là rôto, nhưng đồng thời chúng ta cũng là stator cho Mặt trăng.
  
  Trả lời
  - Từ trường và điện trường được che chắn, Ambrose. Chính xác hơn là chúng bị shunt. Nhưng hiện tại điều đó không thành vấn đề.):
    Bạn tưởng tượng thế nào về một chiếc cân lò xo có trọng lượng một kilôgam sau khi phủ một tấm chắn từ tính lên nó? Mũi tên có chạy từ phải sang trái không?
    Đối với tôi, con quay hồi chuyển dường như là một môn học tuyệt vời để phát triển tư duy. Ngay cả người Trung Quốc cũng nghĩ như vậy.
    Hãy nghĩ về nó. Con quay hồi chuyển có thể được di chuyển tự do dọc theo bất kỳ trục nào trong ba trục Descartes! Nếu bạn không nhận thấy độ nghiêng của trục của con quay hồi chuyển khi tham chiếu đến một cơ sở tưởng tượng nào đó.
    Ví dụ, bạn có thể loại bỏ con mắt tâm trí của mình từ trên xuống cho đến khi nó trở nên nhỏ đến mức người quan sát sẽ không nảy sinh ý nghĩ để vẽ trục quay qua “điểm” này.
    Nhân tiện, Ambrose, bạn đã bao giờ có suy nghĩ gì về trục quay của các điểm vô cùng nhỏ chưa?
    ............
    Và vì vậy, đặc tính đặc biệt này của con quay hồi chuyển đã thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm bản chất quán tính của ITS, đặc trưng chỉ dành riêng cho con quay hồi chuyển!
    Có lẽ đây là bước đầu tiên của “khoa học” quay trở lại tương lai của siêu hình học. Bước đầu tiên không gây ra sự từ chối miễn dịch của xã hội. (những người đàn ông chưa bao giờ thấy nỗi buồn như vậy trong đời)
    ....................
    Đã nhiều năm trôi qua.
    Một thiên tài cho rằng bản chất quán tính của một cơ thể vật chất không nằm ở bên trong cơ thể đó mà ở không gian xung quanh cơ thể này.
    Kết luận này đơn giản đến mức khiến người ta choáng váng.
    Hơn nữa, với tư cách là một mô hình để nghiên cứu bản chất của quán tính, con quay hồi chuyển hóa ra lại là công cụ tiện lợi nhất. Rốt cuộc, trong môi trường phòng thí nghiệm, nó có thể dễ dàng tiếp cận để quan sát! Ví dụ, không giống như một dòng đạn. Ngay cả khi dòng chảy này bị hạn chế bởi một ống thép.
    Bạn có thể tưởng tượng được một bước tiến khổng lồ mà khoa học đã đạt được không?
    .................
    Vâng, vâng.
    Và tôi không biết.
    Hãy nghĩ đến Ambrose.
    Nghĩ.
    
    Trả lời
    - “Một thiên tài cho rằng bản chất quán tính của một cơ thể vật chất không nằm ở bên trong cơ thể đó mà ở không gian xung quanh cơ thể này.”
      Tôi tự hỏi có phải bạn đang viết về nguyên lý xoay không?
      Nhưng tôi đang nói về tôi. Những gì tôi viết ở đây (bài đăng ngày 20/09/2017 08:05) đề cập đến “sự đối xứng không gian”. (Đừng tìm thuật ngữ này trên Internet khi tôi sử dụng nó). Trong bài đăng đã nói về trường hợp đối xứng không gian 4D. (Tọa độ không gian thứ tư được hướng ra ngoài từ điểm.) Nói chung, các hướng đối xứng không gian không bằng nhau. Và điều này có thể được hiển thị bằng cách sử dụng đỉnh (con quay hồi chuyển) cho một tọa độ. Hãy lấy một trục số. Trục số có chiều dương. Và có một điều tiêu cực. Vì vậy, các hướng này không bằng nhau. Nếu chúng ta di chuyển theo hướng âm thì trên trục này chúng ta sẽ không tìm thấy các số thực bằng căn bậc hai tọa độ của trục này. Trục âm trở nên thưa thớt. Trong không gian không thể phân biệt rõ ràng đâu là chiều dương đâu là chiều âm. Tuy nhiên, bạn có thể tách chúng bằng cách sử dụng phần trên. Phần trên khi di chuyển theo hướng dọc theo trục của phần trên sẽ tạo thành vít. Phải và trái. Chúng ta sẽ lấy hướng của vít bên phải là hướng dương và hướng bên trái là hướng âm. Trong trường hợp này, hướng tích cực và tiêu cực có thể được tách ra. Vì vậy, trong tự nhiên, có những quá trình cảm nhận được sự khác biệt giữa chuyển động theo hướng tích cực và tiêu cực - hay nói cách khác, chúng cảm nhận được sự hiếm gặp của trục tiêu cực.
      Ở đây http://old.site/nauchno-populyarnaya_biblioteka/43375 0/Mnogo_vselennykh_iz_nichego trong bài bình luận cho bài viết “Nhiều vũ trụ từ hư không” của nhà văn khoa học viễn tưởng tuyệt vời Pavel Amnuel, tôi đã viết quan điểm về sự chuyển động của người mẹ trong vũ trụ của chúng ta bằng cách sử dụng “sự đối xứng không gian”. Bình luận này là sự tiếp nối của bài viết từ 20/09/2017 08:05. Đây chính xác là chủ đề của bài viết đang thảo luận. Tôi muốn biết ý kiến của bạn.
      
      Trả lời
      - Thật không may, tôi vẫn chưa tìm thấy bình luận thứ hai của bạn về bài viết dựa trên Amnuel. Và chỉ từ ngày 02.09.17. Có lẽ tôi không quyết đoán đến thế?):
        Có đề cập đến Planck (như một con tàu vũ trụ... một người đàn ông và một con tàu hơi nước...)
        Thực sự thú vị. Khi tôi nhận ra rằng anh ấy tính hằng số tên của mình bằng cách chia kết quả đã biết cho công thức Rayleigh, tôi gần như tức giận. Trở lại bursa, tôi cũng sứt mẻ một thứ tương tự. Hóa ra là không có nhiều người có thể nhìn thấy mối quan hệ giữa các công thức mà không bận tâm đến mô hình chính xác của chúng. ... Bạn sẽ phết thứ này lên bánh mì bằng cách nào khác?
        ):
        Thực sự có một câu chuyện thú vị ở đó. Người ta đã phát minh ra khái niệm trừu tượng về một vật thể hoàn toàn đen, không tồn tại trong tự nhiên.
        Vì vậy, hãy lấy nó và tìm thấy nó!
        Vậy thì sao?
        Các nhà khoa học có gọi không gian là bầu trời?
        - Tượng nhỏ! Đúng?
        Họ chỉ đơn giản thêm vật chất vào nó, trộn nó với năng lượng.
        Vâng, ít nhất là theo cách đó.
        Ngay trong bài viết đó, khả năng xảy ra “sự va chạm của các vũ trụ” cũng được đề xuất.
        Nó dễ hơn.
        -----------
        Bây giờ tôi sẽ bắt đầu với chữ “nếu” thứ hai và tôi sẽ đề cập đến chữ “nếu” thứ nhất sau.
        Có thể?
        Nếu chúng ta có thể phân biệt hai vũ trụ (một số, nhiều nếu cần thiết), thì mỗi vũ trụ phải có một đặc điểm mà về mặt hiện tượng học cho phép lựa chọn như vậy.
        Các nhà khoa học đã từng cố gắng liệt kê những đặc điểm như vậy trong cái gọi là “lý thuyết tập hợp”.
        - Chúng ta sẽ làm đơn giản hơn một chút - Rõ ràng, về mặt hiện tượng học (từ quan điểm thuận tiện cho việc mô tả “sự va chạm”), chúng ta có thể mô tả mỗi vũ trụ một cách đơn giản như một “lớp vỏ trước khi va chạm”.
        NẾU là như vậy thì tâm trí của chúng ta có thể hoạt động
        va chạm của vỏ.
        Và nếu không phải vậy thì cái tâm cho phép vũ trụ va chạm vẫn trưởng thành, nhưng chưa đủ.
        NẾU hai (vài) quả đạn va chạm nhau, thì...
        và bây giờ cái đầu tiên sẽ đi nếu:
        NẾU không gian của lớp vỏ ban đầu và lớp vỏ kết quả là BA CHIỀU, thì cụ thể là một mặt phẳng sẽ được hình thành.
        Ví dụ như mặt phẳng hoàng đạo.
        Điều mà chúng tôi được vinh dự quan sát.
        Mọi thứ khác bây giờ ít quan trọng hơn đối với tôi.
        Đã dài rồi mà tôi vẫn chưa trả lời câu hỏi trực tiếp. Vì vậy tôi xin lỗi trước.
        Không, ý tôi là vị trí chính của GTR.
        Lần đầu tiên tôi biết về Mach và trung tâm thế giới của ông là từ cha tôi. Vẫn còn ở trường. Nhân tiện, tôi đồng ý với bạn. - Ý tưởng do Einstein đưa ra “lơ lửng trong bầu khí quyển” được tạo ra, ở nhiều khía cạnh, bởi công trình của Mach. Thật đáng tiếc là điều này không được đưa vào chương trình giảng dạy của trường.
        
        Trả lời

Trả lời

Viết bình luận

Bức xạ nhiệt của cơ thể

Các câu hỏi chính của chủ đề:

1. Đặc điểm của bức xạ nhiệt.

2. Các định luật về bức xạ nhiệt (định luật Kirchhoff, định luật Stefan-Boltzmann, định luật Wien); Công thức Planck.

3. Cơ sở vật lý của nhiệt kế (ảnh nhiệt).

4. Truyền nhiệt từ cơ thể.

Bất kỳ vật thể nào ở nhiệt độ trên độ không tuyệt đối (0 K) đều là nguồn bức xạ điện từ, được gọi là bức xạ nhiệt. Nó phát sinh do năng lượng bên trong của cơ thể.

Phạm vi bước sóng điện từ (dải phổ) phát ra từ vật thể nóng lên rất rộng. Trong lý thuyết về bức xạ nhiệt, người ta thường cho rằng bước sóng ở đây thay đổi từ 0 đến ¥.

Sự phân bố năng lượng bức xạ nhiệt của vật thể theo bước sóng phụ thuộc vào nhiệt độ của vật thể đó. Ở nhiệt độ phòng, gần như toàn bộ năng lượng tập trung ở vùng hồng ngoại của thang sóng điện từ. Ở nhiệt độ cao (1000°C), một phần năng lượng đáng kể được phát ra trong vùng khả kiến.

Đặc điểm của bức xạ nhiệt

1. Thông lượng (công suất) của bức xạ F(đôi khi được biểu thị bằng chữ cái R) – năng lượng phát ra trong 1 giây từ toàn bộ bề mặt của vật thể bị đốt nóng theo mọi hướng trong không gian và trong toàn bộ dải phổ:

, trong SI . (1)

2. Độ sáng năng lượng R– năng lượng phát ra trong 1 giây từ 1 m2 bề mặt cơ thể theo mọi hướng của không gian và trong toàn bộ dải quang phổ. Nếu như S là diện tích bề mặt của cơ thể, sau đó

, , trong SI , (2)

Hiển nhiên là .

3. Mật độ độ sáng quang phổ r λ- năng lượng phát ra trong 1 giây từ 1 m 2 bề mặt cơ thể theo mọi hướng ở bước sóng λ trong một dải phổ , →

Cơm. 1

Sự phụ thuộc của r l vào l được gọi là quang phổ bức xạ nhiệt của một vật thể ở một nhiệt độ nhất định (ở T= hằng). Quang phổ cho sự phân bố năng lượng phát ra từ một vật thể qua các bước sóng. Nó được thể hiện trong hình. 1.

Có thể chứng minh rằng độ sáng năng lượng R bằng diện tích của hình bị giới hạn bởi phổ và trục (Hình 1).

4. Xác định khả năng hấp thụ năng lượng của bức xạ bên ngoài của vật thể bị đốt nóng hệ số hấp thụ đơn sắc a l,

những thứ kia. một tôi bằng tỷ số giữa dòng bức xạ có bước sóng l được cơ thể hấp thụ với dòng bức xạ có cùng bước sóng tới cơ thể. Từ (3.) suy ra rằng và tôi -đại lượng không thứ nguyên và .

Theo loại nghiện MỘT từ l tất cả các cơ thể được chia thành 3 nhóm:

1). Thân đen hoàn toàn:

MỘT= 1 ở mọi bước sóng ở mọi nhiệt độ (Hình 3, 1 ), I E. Một vật đen hoàn toàn hấp thụ hoàn toàn mọi bức xạ tới nó. Trong tự nhiên không có vật thể “đen tuyệt đối”, mô hình của vật thể như vậy có thể là một khoang đục kín có một lỗ nhỏ (Hình 2). Tia đi vào lỗ này sau nhiều lần phản xạ từ tường sẽ gần như bị hấp thụ hoàn toàn.

Mặt trời gần như có một vật thể hoàn toàn đen, T = 6000 K.

2). Thân màu xám: hệ số hấp thụ của chúng MỘT < 1 и одинаков на всех длинах волн при любых температурах (рис. 3, 2 ). Ví dụ, cơ thể con người có thể coi là một vật thể xám xịt trong vấn đề trao đổi nhiệt với môi trường.

3). Tất cả các cơ thể khác:

đối với họ hệ số hấp thụ MỘT< 1 и зависит от длины волны, т.е. MỘT tôi = f(tôi), sự phụ thuộc này biểu thị phổ hấp thụ của cơ thể (Hình 2). 3 , 3 ).

Bức xạ nhiệt - Bức xạ điện từ , nguồn gốc của nó là năng lượng chuyển động nhiệt của các nguyên tử và phân tử

1. Đặc điểm bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt - Đây là bức xạ điện từ của các nguyên tử và phân tử phát sinh trong quá trình chuyển động nhiệt của chúng.

Nếu vật bức xạ không nhận được nhiệt từ bên ngoài thì nó nguội đi và nội năng của nó giảm xuống bằng năng lượng chuyển động nhiệt trung bình của các hạt trong môi trường. Bức xạ nhiệt là đặc trưng của mọi vật thể ở nhiệt độ trên độ không tuyệt đối.

Đặc điểm của bức xạ nhiệt là thông lượng bức xạ, độ sáng năng lượng, mật độ quang phổ của độ sáng năng lượng, hệ số hấp thụ.

Thông lượng bức xạ F (thông lượng bức xạ) là công suất bức xạ trung bình trong một khoảng thời gian dài hơn đáng kể so với chu kỳ dao động của ánh sáng:

Trong SI, thông lượng bức xạ được đo bằng Watts (W).

Thông lượng bức xạ trên một đơn vị bề mặt được gọi là độ sáng tràn đầy năng lượng bạnR (mật độ thông lượng bức xạ):

. (2)

Đơn vị SI của độ sáng là 1 W/m2.

Một vật nóng phát ra các sóng điện từ có độ dài khác nhau. Chúng ta hãy chọn một tích phân nhỏ có bước sóng từ  đến  + d.

Độ sáng năng lượng tương ứng với khoảng này tỷ lệ thuận với độ rộng của khoảng:

. (3)

Ở đâu r  -mật độ quang phổ của năng lượng độ sáng của vật thể , bằng tỷ số giữa độ sáng năng lượng của một phần hẹp của quang phổ với chiều rộng của phần này. Đơn vị đo lường r  trong SI là 1 W/m3.

Sự phụ thuộc của mật độ quang phổ của độ sáng năng lượng vào bước sóng được gọi là quang phổ bức xạ cơ thể .

Tích phân (3), chúng ta thu được biểu thức cho độ sáng năng lượng của cơ thể:

. (4)

Các giới hạn tích phân được lấy vượt quá để tính đến tất cả các bức xạ nhiệt có thể có.

Khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ của cơ thể được đặc trưng bởi hệ số hấp thụ.

Hệ số hấp thụ bằng tỷ số giữa dòng bức xạ được hấp thụ bởi một vật thể nhất định và dòng bức xạ tới nó.

. (5)

Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bước sóng, do đó đối với dòng chảy đơn sắc, khái niệm này được đưa ra hệ số hấp thụ đơn sắc:

. (6)

Khái niệm về vật đen tuyệt đối và vật xám.

Từ công thức (5 và 6), hệ số hấp thụ có thể lấy giá trị từ 0 đến 1. Vật đen hấp thụ tốt bức xạ: giấy đen, vải, nhung, bồ hóng, đen bạch kim, v.v. Bức xạ cơ thể có bề mặt trắng và gương hấp thụ bức xạ kém. Một vật thể có hệ số hấp thụ bằng 1 đối với mọi tần số được gọi là hoàn toàn đen . Nó hấp thụ tất cả các bức xạ rơi vào nó. Một cơ thể hoàn toàn màu đen là một sự trừu tượng vật lý. Không có cơ thể như vậy trong tự nhiên. Mô hình của một vật đen hoàn toàn là một lỗ nhỏ trong một hộp đục kín (Hình 1). Một chùm tia đi vào lỗ này, phản xạ nhiều lần từ các bức tường, sẽ gần như bị hấp thụ hoàn toàn. Do đó, với một lỗ nhỏ trong một khoang lớn, chùm tia sẽ không thể thoát ra ngoài, tức là sẽ bị hấp thụ hoàn toàn. Một cái hố sâu, một cửa sổ mở không được chiếu sáng từ bên trong phòng, một cái giếng là những ví dụ về những vật thể tiến gần đến đặc điểm của màu đen tuyệt đối.

Cơm. 1. Mô hình thân đen hoàn toàn.

Một vật có hệ số hấp thụ nhỏ hơn 1 và không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng tới nó được gọi làxám . Trong tự nhiên không có vật thể màu xám, nhưng một số vật thể trong một phạm vi bước sóng nhất định phát ra và hấp thụ dưới dạng vật thể màu xám. Ví dụ, cơ thể con người đôi khi được coi là màu xám, có hệ số hấp thụ 0,9.

Vào cuối thế kỷ 19 - đầu thế kỷ 20. được phát hiện bởi V. Roentgen - tia X (tia X), A. Becquerel - hiện tượng phóng xạ, J. Thomson - electron. Tuy nhiên, vật lý cổ điển không thể giải thích được những hiện tượng này.

A. Thuyết tương đối của Einstein đòi hỏi phải xem xét lại một cách triệt để khái niệm về không gian và thời gian. Các thí nghiệm đặc biệt đã xác nhận tính đúng đắn của giả thuyết của J. Maxwell về bản chất điện từ của ánh sáng. Có thể giả định rằng sự phát xạ sóng điện từ của các vật thể bị đốt nóng là do chuyển động dao động của các electron. Nhưng giả định này phải được xác nhận bằng cách so sánh dữ liệu lý thuyết và thực nghiệm.

Để xem xét lý thuyết các định luật bức xạ, chúng tôi đã sử dụng người mẫu da đen , tức là một vật thể hấp thụ hoàn toàn các sóng điện từ có độ dài bất kỳ và theo đó, phát ra mọi độ dài của sóng điện từ.

Các nhà vật lý người Áo I. Stefan và L. Boltzmann đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng tổng năng lượng E, phát ra trên 1 vật đen trên một đơn vị bề mặt, tỷ lệ với lũy thừa 4 của nhiệt độ tuyệt đối T:

Với s = 5,67. 10 -8 J/(m 2. K-s) là hằng số Stefan-Boltzmann.

Luật này được gọi là Định luật Stefan-Boltzmann. Nó giúp tính toán năng lượng bức xạ của một vật thể hoàn toàn đen từ một nhiệt độ đã biết.

giả thuyết Planck

Trong nỗ lực khắc phục những khó khăn của lý thuyết cổ điển trong việc giải thích bức xạ vật đen, M. Planck vào năm 1900 đã đưa ra giả thuyết: nguyên tử phát ra năng lượng điện từ theo từng phần riêng biệt - lượng tử . Năng lượng E

Ở đâu h=6,63 . 10 -34 J . hằng số c-Planck.

Đôi khi việc đo năng lượng và hằng số Planck bằng electron volt là rất thuận tiện.

Sau đó h=4.136 . 10 -15 eV . Với. Trong vật lý nguyên tử, đại lượng cũng được sử dụng

(1 eV là năng lượng mà một điện tích cơ bản thu được khi đi qua hiệu điện thế tăng tốc 1 V. 1 eV = 1,6...10 -19 J).

Vì vậy, M. Planck đã chỉ ra cách thoát khỏi những khó khăn mà lý thuyết bức xạ nhiệt gặp phải, sau đó một lý thuyết vật lý hiện đại bắt đầu phát triển, được gọi là vật lý lượng tử.

Hiệu ứng ảnh

Hiệu ứng ảnh gọi là sự phát xạ electron ra khỏi bề mặt kim loại dưới tác dụng của ánh sáng. Năm 1888 G. Hertz phát hiện ra rằng khi các điện cực dưới điện áp cao được chiếu tia cực tím, sự phóng điện xảy ra ở khoảng cách lớn hơn giữa các điện cực so với khi không chiếu xạ.

Hiệu ứng quang điện có thể xảy ra trong các trường hợp sau:

1. Một tấm kẽm nối với một điện nghiệm được tích điện âm và chiếu tia cực tím. Nó xả nhanh chóng. Nếu bạn tích điện dương thì điện tích của tấm sẽ không thay đổi.

2. Tia cực tím đi qua điện cực dương của lưới chạm vào tấm kẽm tích điện âm và đánh bật các electron khỏi nó, lao về phía lưới, tạo ra dòng quang điện được ghi lại bằng điện kế nhạy.

Định luật về hiệu ứng quang điện

Định luật định lượng của hiệu ứng quang điện (1888-1889) được thiết lập bởi A. G. Stoletov.

Ông đã sử dụng một quả bóng thủy tinh chân không có hai điện cực. Ánh sáng (bao gồm cả bức xạ cực tím) đi vào cực âm qua thủy tinh thạch anh. Sử dụng chiết áp, bạn có thể điều chỉnh điện áp giữa các điện cực. Dòng điện trong mạch được đo bằng miliampe kế.

Do sự chiếu xạ, các electron bị bật ra khỏi điện cực có thể chạm tới điện cực đối diện và tạo ra dòng điện ban đầu. Khi điện áp tăng, từ trường làm tăng tốc các electron và dòng điện tăng lên, đạt đến độ bão hòa, tại đó tất cả các electron bị đẩy ra đều chạm tới cực dương.

Nếu đặt một điện áp ngược, các electron bị ức chế và dòng điện giảm. Với cái gọi là chặn điện áp dòng quang điện dừng lại. Theo định luật bảo toàn năng lượng, trong đó m là khối lượng của electron và υ max là tốc độ cực đại của quang điện tử.

Luật đầu tiên

Nghiên cứu sự phụ thuộc của dòng điện trong hình trụ vào điện áp giữa các điện cực với luồng sáng không đổi đối với một trong số chúng, ông đã thiết lập định luật thứ nhất về hiệu ứng quang điện.

Cường độ dòng quang bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ quang thông tới kim loại .

Bởi vì Cường độ dòng điện được xác định bởi độ lớn của điện tích và quang thông được xác định bởi năng lượng của chùm sáng, khi đó chúng ta có thể nói:

h Số electron bật ra khỏi một chất trong 1s tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào chất đó.

Luật thứ hai

Bằng cách thay đổi điều kiện ánh sáng trên cùng một hệ thống lắp đặt, A.G. Stoletov đã phát hiện ra định luật thứ hai về hiệu ứng quang điện: Động năng của quang điện tử không phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng tới mà phụ thuộc vào tần số của nó.

Theo kinh nghiệm, nếu tần số ánh sáng tăng thì với quang thông không đổi, điện áp chặn sẽ tăng và do đó động năng của các quang điện tử cũng tăng. Như vậy, động năng của quang điện tử tăng tuyến tính theo tần số ánh sáng.

Định luật thứ ba

Bằng cách thay thế vật liệu quang điện trong thiết bị, Stoletov đã thiết lập định luật thứ ba về hiệu ứng quang điện: đối với mỗi chất có giới hạn đỏ của hiệu ứng quang điện, tức là có tần số tối thiểu nphút, tại đó hiệu ứng quang điện vẫn có thể xảy ra.

Khi n< n min ни при какой интенсивности волны падающего на фотокатод света фотоэффект не произойдет. Т.к. , тоtần số tối thiểu diêm nhẹ bước sóng tối đa.