Стефан - Больцман және Винн заңдары 1879 жылы австриялық физик

Презентация қосу

Людвиг Больцман

Орындаған: Сатыбаев Н.Т
Қабылдаған: Кадиримбетова А.К
Больцман Людвиг (1844 ж. Вена - 1906) – аустрия физигi, классикалық
статистикалық физиканың негiзiн құрушылардың бiрi. 1866 ж. Вена
университетiн бiтiрген, Грац (1869-1873), Вена (1873-1876), Мюнхен (1889-1894),
Лейпциг (1900-1902) университеттерiнiң профессоры болған.
Оның негiзгi жұмыстары газдардың кинетикалық теориясы, термодинамика
және сәуле шығару теориясы салаларына байланысты.
1866 ж. газ молекулаларының жылдамдық бойынша таралу заңын қорытты
(Больцман статистикасы).

Идеал газдардың кинетикалық теориясына статистикалық әдiстердi
қолданып, 1872 ж. физикалық кинетиканың негiзi болып табылатын газдардың
негiзгi кинетикалық теңдеуiн қорытып шығарды. 1872 ж. физикалық жүйенiң
энтропиясын оның күйiнiң ықтималдығымен байланыстырып, термодинамиканың
екiншi бастамасын статистикалық түрде дәлелдедi.
Больцман алғаш рет сәуле шығаруға термодинамика принциптерiн
қолданды. Дж.Максвеллдiң жарық қысымы туралы болжамын
пайдаланып, 1884 ж. абсолют қара дененiң сәуле шығару энергиясы
дененiң абсолют температурасының төрт дәрежесiне пропорционал
болатыны туралы жылулық сәуле шығару заңын теория жүзiнде ашты. Бұл
заңды тәжiрибе жүзiнде 1879 ж. Й.Стефан дәлелдедi. (Стефан-Больцман
заңы).
Стефан - Больцман және Винн заңдары 1879 жылы австриялық физик
Й. Стефан тәжірибелердің нәтижелерін зерделей отырып, ал 1884жылы
А. Больцман теориялық зерттеуге термодинамикалық тәсілді қолдана отырып,
мынаны тағайындады: абсолют қара дененің интегралдың энергетикалық
жарқырауы абсолют температураның төртінші дәрежесіне тура пропорционал:

Бұл — Стефан-Больцман заңы. Мұнда σ = 5,67 • 10−8Вт/м2К4 - Стефан-
Больцман тұрақтысы деп аталады. өрнегінен абсолют қара дененің интегралдық
энергетикалық жарқырауы тек температураға тәуелді екеінін көреміз. Бірақ,
бұл заң абсолют қара дененің сәулеленуінің спектрлік құрамы туралы ештеңе
айтпайды.
Людвиг Больцманның негізгі ғылыми жетістіктері

Больцман зерттеулерінің негізгі тақырыбы молекулалық-кинетикалық
теория болды. Ең үлкен жетістіктер газдардың кинетикалық теориясымен
және термодинамиканың статистикалық негізделуімен байланысты.

Газдардың кинетикалық теориясы – газдардың тепе-теңдік емес
қасиеттерін (энергия, масса, импульс құбылыстары) қозғалыс
заңдары мен молекулалардың өзара әрекеттесу заңдылықтарына
сүйене отырып түсіндіреді.
Әрине, бұл мәселе физикада Больцманға дейін де пайда болды. Сонымен,
Джеймс Клерк Максвелл 1859 жылы молекулалардың жылдамдық бойынша
таралу заңын құрды және 1867 жылы термодинамиканың екінші заңының
статистикалық сипатын көрсетті. Больцман Максвелл жұмысының
маңыздылығын толық түсінгендердің бірі болды. Ол сыртқы күш өрісінде
орналасқан газдарға газ молекулаларының жылдамдықтарының таралу заңын
жалпылап, таратудың Больцман формуласын құрды.
Больцманның таралуы (Максвелл-Больцманның таралуы) - идеалды газ
бөлшектерін энергиямен (Е) сыртқы күш өрісінде (мысалы, гравитациялық
өрісте) тепе-тең бөлу; f ~ e-E / kT бөлу функциясымен анықталады, мұндағы
E - бөлшектің кинетикалық және потенциалдық энергиясының қосындысы,
T - абсолютті температура, k - Больцман тұрақтысы; Л. Больцманның (1868–
71) бөлшектердің жылдамдықтарының таралуы туралы жалпылама
тұжырым.
Идеал газдардың кинетикалық теориясына статистикалық әдістерді
қолдана отырып, Больцман газдардың кинетикалық теңдеуін шығарды.

Кинетикалық теңдеу:
1) статистикалық физикада көптеген бөлшектер жүйесінің (бөлшектердің
орташа санын момент пен координатаның белгілі бір шамалары берілген)
жүйенің уақытпен эволюциясын сипаттайтын теңдеу. Газ үшін кинетикалық
теңдеуді алғаш рет 1872 жылы Л.Больцман ұсынған және оның есімімен
аталған.
2) Химиялық кинетикада химиялық реакция жылдамдығының реакция
жүйесіндегі заттардың концентрациясына тәуелділігін анықтайтын
математикалық өрнек.
Людвиг Больцманның басты еңбегі - қайтымсыз процестерді зерттеу және
термодинамиканың екінші заңын статистикалық түсіндіру.

Больцман тұрақтысы — іргелі физика тұрақтылардың бірі; газ тұрақтысының
(R) авогадро тұрақтысына (NA) қатынасына тең және k әрпімен белгіленеді: k =
R/NA. Австрия физигі Больцманның (1906 жылы туылған) құрметіне аталған.
Больцман тұрақтысының сандық мәні: k=1,380662(44)* Дж/К (1984).
НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА
РАХМЕТ

Ұқсас жұмыстар

Шалаөткізгіш материалдарының оптоэлектроникадағы маңызы

ЖЫЛУЛЫҚ СӘУЛЕ ШЫҒАРУ

Сәуле шығарғыштық қабілеті

Эйнштейннің арнайы салыстырмалық теориясы

Сәуле шығару энергиясы

Электродинамика. Электр құбылыстары

Пәндер