|
|
| (25 mellanliggande sidversioner av samma användare visas inte) |
| Rad 1: |
Rad 1: |
| == Kap 12 - [[Svartkroppsstrålning]] == | | == [[Svartkroppsstrålning]] == |
|
| |
|
| {{Lm4 |Svartkroppsstrålning |230-232}}
| | == [[Fotoelektrisk effekt]] == |
| [[Bild:BlackbodySpectrum loglog 150dpi en.png|thumb|400px|Spektrum av svartkroppsstrålning vid olika temperaturer på en dubbellogaritmisk skala; den gula kurvan visar solens yttemperatur och regnbågen det synliga spektrumet.]] | |
|
| |
|
| {{#ev:youtube| H_mjmZAc3wg |320|right}}
| | == [[Fotonen]] == |
| {{#ev:youtube| pNZmzugCkKY |320|right}}
| |
| | |
| === Emittans === | |
| | |
| En absolut svart kropp strålar ut energi med en våglängdsfördelning som beror av temperaturen.
| |
| | |
| Emittans <math> M </math> är effekt per ytenhet, W/m<sup>2</sup>.
| |
| | |
| === Plancks lag ===
| |
| | |
| Värmestrålningen beror av temperatur och våglängd och det finns en formel för den spektrala emittansen.
| |
| | |
| :<math>\frac{dM}{d\lambda} = \frac{2 \pi hc^2}{\lambda^5}\frac{1}{ e^{\frac{hc}{\lambda k_\mathrm{B}T}} - 1}</math>.
| |
| | |
| Där <math>k_B</math> är Boltzmanns konstant, h är Plancks konstant, och c är ljusets hastighet
| |
| | |
| Enheten är <math>W \: / \: m^3</math>
| |
| | |
| === Wiens förskjutningslag ===
| |
| | |
| Svartkroppstrålningen är ett spektrum av våglängder.
| |
| | |
| Den våglängd med maximal emittans <math> \lambda_m </math> ges av
| |
| | |
| : <math> \lambda_m T = konstant</math>
| |
| | |
| === Stefan-Boltzmanns lag ===
| |
| | |
| : <math> M = \sigma T^4</math>
| |
| | |
| där <math> \sigma = 5.67 \: 10^8 W/(m^2K^4) </math>
| |
| | |
| och <math> M </math>är emittansen.
| |
| | |
| {{svwp | Svartkropp}}
| |
| | |
| === Lös uppgifter ===
| |
| | |
| Räkna uppgifterna 12.1 - 12.7
| |
| {{clear}}
| |
| | |
| === GeoGebra ===
| |
| | |
| <html>
| |
| <iframe scrolling="no" src="https://tube.geogebra.org/material/iframe/id/1071203/width/1049/height/619/border/888888/rc/false/ai/false/sdz/true/smb/false/stb/false/stbh/true/ld/false/sri/true/at/auto" width="1049px" height="619px" style="border:0px;"> </iframe>
| |
| </html>
| |
| | |
| {{uppgruta | Testa själv
| |
| | |
| ladda ner [https://tube.geogebra.org/material/show/id/1071203 filen] ovan och testa dess funktion.
| |
| | |
| Du märker att vi skulle behöva logaritmiska axlar i GeoGebra eller hur. Det går tyvärr inte.
| |
| | |
| Titta på tracefunktionen hur maxpunkten flyttar sig vid ändrad temperatur.
| |
| | |
| Beräkna arean under kurvorna med temperaturerna 3000 K och 6000 K.
| |
| | |
| Vad representerar areorna?
| |
| | |
| Vilket är förhållandet mellan areorna?
| |
| | |
| Vilket fysikaliskt samband har du just visat?
| |
| }}
| |
| | |
| ==Glödgning==
| |
| | |
| Tabellen visar temperatur och färg för glödgat järn. {{svwp|Smide}}
| |
| | |
| {| class="wikitable"
| |
| |+
| |
| |Temperatur °C||Färg||Färgnamn
| |
| |-
| |
| |400
| |
| |style="background:#440000"|
| |
| |Rödvarm, synlig i mörker
| |
| |-
| |
| |474
| |
| |style="background:#440000"|
| |
| |Rödvarm, synlig i skymning
| |
| |-
| |
| |525
| |
| |style="background:#440000"|
| |
| |Rödvarm, synlig i dagsljus
| |
| |-
| |
| |581
| |
| |style="background:#440000"|
| |
| |Rödvarm, synlig i solljus
| |
| |-
| |
| |700
| |
| |style="background:#590706"|
| |
| |Mörkröd
| |
| |-
| |
| |800
| |
| |style="background:#740c08"|
| |
| |Mörkt körsbärsröd
| |
| |-
| |
| |900
| |
| |style="background:#a5100a"|
| |
| |Körsbärsröd
| |
| |-
| |
| |1000
| |
| |style="background:#e1230e"|
| |
| |Ljust körsbärsröd
| |
| |-
| |
| |1100
| |
| |style="background:#f54c17"|
| |
| |Orangeröd
| |
| |-
| |
| |1200
| |
| |style="background:#ffa53f"|
| |
| |Gulorange
| |
| |-
| |
| |1300
| |
| |style="background:#ffd664"|
| |
| |Gulvit
| |
| |-
| |
| |1400
| |
| |style="background:#ffe69c"|
| |
| |Vit
| |
| |-
| |
| |1500
| |
| |style="background:#ffedbb"|
| |
| |Lysande vit
| |
| |-
| |
| |1600
| |
| |style="background:#ffedff"|
| |
| |Blåvit
| |
| |}
| |
| | |
| == Fotonen - Kap 12 s 232-240 ==
| |
| | |
| {{#ev:youtube| ELIk59Cqt28 |320|right}}
| |
| | |
| === Fotoelektrisk effekt ===
| |
| | |
| Om man lyser med högfrekvent ljus på en metall kommer det att skapas en ström i metallen. Det beror på att ljusets fotoner har hög energi och slår loss elektroner från atomerna. Detta kallas den fotoelektriska effekten.
| |
| | |
| {{clear}}
| |
| | |
| == Kap 12 - Elektromagnetisk strålning, s 241- 252 ==
| |
| | |
| === Fotonen ===
| |
| Elektromagnetisk strålning kan även beskrivas som en ström av partiklar, fotoner. Fotonen har energin <math> E = h f </math> där h är Plancks konstant.
| |
| | |
| : <math> h = 6.626 10^-34 Js </math>
| |
| | |
| === Fotoelektriska lagen ===
| |
| | |
| : <math> h f = E_u + E_k </math>
| |
| | |
| Där <math> E_u </math> är utträdesenergin och <math> E_k </math> är elektronens kinesiska energi.
| |