Сборник задач по ядерной физике Ядерная реакция Законы сохранения импульсная диаграмма Термоядерная реакция фотоэффект Эффект Комптона Закон Кирхгофа Волновая функция Уравнение Шрёдингера Длина волны Дебройля Волновые пакеты Туннельный эффект Оператор энергии Оператор импульса

КВАНТОВООПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ФИЗИКА АТОМА начало

ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Примеры решения задач

Пример 1. Исследование спектра излучения Солнца показы­вает, что максимум спектральной плотности энергетической све­тимости соответствует длине волны λ=500 нм Принимая Солнце за черное тело, определить. 1) энергетическую светимость Me Солнца;

2) поток энергии Фе, излучаемый Солнцем; 3) массу т электромаг­нитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с.

Решение 1. Энергетическая светимость Me черного тела выражается формулой Стефана — Больцмана

Мe=sT4 (1)

Температура излучающей поверхности может быть определена из закона смещения Вина. λm=b/T. Выразив отсюда температуру Т и подставив ее в формулу (1), получим

Мe=s (bλm)4, (2)

Произведя вычисления по формуле (2), найдем

Мe =64 МВт/м2.

2. Поток энергии Фе, излучаемый Солнцем, равен произведению энергетической светимости Солнца на площадь S его поверхности.

 Фе = 4πr2Me , (3)

где r радиус Солнца

Подставив в формулу (3) значения π, r и Мe и произведя вычис­ления, получим

Фе =3,9*1026 Вт.

3. Массу электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солн­цем за время t=1 с, определим, применив закон пропорциональ­ности массы и энергии Е=тс2. Энергия электромагнитных волн, излучаемых за время t, равна произведению потока энергии Ф (мощ­ности излучения) на время Е=Фt. Следовательно, Фе = тс2, откуда т= Фе 2

Произведя вычисления по этой формуле, найдем

m = 4,3*109 кг.

Решение задач по физике, электротехнике, математике