Rayleigh–Jeansov zakon

Izvor: Hrvatska internetska enciklopedija
Inačica 509234 od 7. svibnja 2022. u 19:27 koju je unio WikiSysop (razgovor | doprinosi) (file->datoteka)
(razl) ←Starija inačica | vidi trenutačnu inačicu (razl) | Novija inačica→ (razl)
Skoči na:orijentacija, traži
Usporedba Wienovog zakona razdiobe s Rayleigh-Jeansovim zakonom i Planckovim zakonom, za tijelo temperature 8 mK.

Rayleigh-Jeansov zakon je zakon klasične fizike koji pokušava objasniti gustoću energije zračenja crnog tijela pri danoj temperaturi, služeći se klasičnim argumentima.[1] Izveli su ga John William Strutt Rayleigh i James Hopwood Jeans 1900. godine.[2]

Za valnu dužinu λ glasi:

[math]\displaystyle{ B_\lambda(T) = \frac{2 c k T}{\lambda^4}, }[/math]

gdje je c brzina svjetlosti, k je Boltzmannova konstanta, a T je temperatura u kelvinima. Za frekvenciju ν, izraz je

[math]\displaystyle{ B_\nu(T) = \frac{2 \nu^2 k T}{c^2}. }[/math]

Engleski fizičar Rayleigh izveo je λ−4 ovisnost Rayleigh–Jeansova zakona temeljem argumenata klasične fizike.[3] Rayleigh i James Jeans su 1905. godine predstavli potpuniji izvod koji je sadržavao konstantu. Rayleigh–Jeansov zakon otkrio je važnu grešku u teorijskoj fizici svog vremena. Zakon je predviđao rezultatnu energiju koja divergira prema beskonačnosti kako se valna dužina primiče nuli, odnosno kako frekvencija teži beskonačnosti.

Rayleigh–Jeansova jednadžba poklopila se s pokusima s visokim valnim dužinama (niske frekvencije), no sasvim se protivi rezultatima dobivenim u pokusima s kratkim valnim dužinama (visoke frekvencije, odnosno u ultraljubičastom području). Pokazalo se da ovo nije zato što se u izvođenju jednadžbe provukla pogreška, nego zbog toga što zakoni klasične fizike ne moge objasniti sve pojave u prirodi, prije svega pojave u mikrosvijetu, i zbog toga promatranja i predviđanja klasične fizike nisu bili u skladu. [4]

Rayleigh-Jeansov zakon nije uspio riješiti problem ultraljubičaste katastrofe, kao ni Wienova aproksimacija nekoliko godina prije, nego tek Max Planck svojim zakonom.[5]

Vidi

Izvori

  1. Astronomy: A Physical Perspective, Mark L. Kutner pp. 15
  2. Sorić, Ivica; Kvantna priroda svjetlosti, Kemijsko – tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu
  3. Astronomy: A Physical Perspective, Mark L. Kutner pp. 15
  4. Sorić, Ivica; Kvantna priroda svjetlosti, Kemijsko – tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu
  5. Sorić, Ivica; Kvantna priroda svjetlosti, Kemijsko – tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu

Vanjske poveznice