Stefan–Boltzmann-törvény
From Wikipedia, the free encyclopedia
A fizika területén a Stefan–Boltzmann-féle sugárzási törvény a feketetest-sugárzás egyik alapvető összefüggése, ami kimondja, hogy a fekete test felületének egységnyi felületéről, egységnyi idő alatt kibocsájtott összemissziós-képessége arányos az abszolút hőmérséklet negyedik hatványával.
|
Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. |
Ahol a E az összemissziós-képessége. (Mivel itt .)
A Stefan-Boltzmann-állandó, más már létező állandókból számolták ki. A következő képpen néz ki:.
ahol k a Boltzmann-állandó, h a Planck-állandó, és a c a fénysebesség vákuumban. A sugárzást egy meghatározott látószögből (watt / négyzetméter / szteradián) a következő képlet adja meg:
Az a test, amely nem képes elnyelni az összes beeső sugárzást (néha szürke testnek is nevezik), és kevesebb energiát bocsát ki, mint egy fekete test, és emisszióképesség jellemzi: :
A sugárzó -nak energia fluxusai vannak, az energia egységnyi időre egységnyi területre vonatkoztatva (az SI mértékegységei joule / másodperc / négyzetméter), ami egyenlő watt/négyzetméterenként. Az abszolút T hőmérséklet SI egysége a kelvin. A a szürke test emissziós képessége; ha tökéletes fekete test, akkor ez . Még általánosabb (és reálisabb) esetben az emissziós képesség a hullámhossztól függ, .
Az objektum által kisugárzott egységnyi területen vett össz. energia a teljesítmény:
A kibocsátott intenzitás tehát nem függ az anyagi minőségtől, csak az abszolút hőmérséklettől.
A hullámhossz és a hullámhossz skálájú részecskék, mesterséges anyagok, és más nanostruktúrák nem vonatkoznak a sugároptikai határértékekre, és esetenként túlléphetik a Stefan-Boltzmann-törvényt.