Svartkroppsstrålning

Spektrum av svartkroppsstrålning vid olika temperaturer på en dubbellogaritmisk skala; den gula kurvan visar solens yttemperatur och regnbågen det synliga spektrumet.

Sid 230-232. Svartkroppsstrålning del 1

Load video

YouTube

YouTube might collect personal data. Privacy Policy

ContinueDismiss

Sid 230-232. Svartkroppsstrålning del 2

Load video

YouTube

YouTube might collect personal data. Privacy Policy

ContinueDismiss

Emittans

En absolut svart kropp strålar ut energi med en våglängdsfördelning som beror av temperaturen.

Emittans $M$ är effekt per ytenhet, W/m².

Plancks lag

Värmestrålningen beror av temperatur och våglängd och det finns en formel för den spektrala emittansen.

$\frac{dM}{d\lambda }=\frac{2\pi h{c}^2}{{\lambda }^5}\frac{1}{e^{\frac{hc}{\lambda k_{\mathrm{B}}T}}-1}$.

Där $k_B$ är Boltzmanns konstant, h är Plancks konstant, och c är ljusets hastighet

Enheten är $W/m^3$

Wiens förskjutningslag

Svartkroppstrålningen är ett spektrum av våglängder.

Den våglängd med maximal emittans ${\lambda }_m$ ges av

${\lambda }_{m}T=konstant$

Stefan-Boltzmanns lag

$M=\sigma T^4$

där $\sigma =5.67{10}^{8}W/(m^2{K}^4)$

och $M$är emittansen.

Wikipedia skriver om Svartkropp

Lös uppgifter

Räkna uppgifterna 12.1 - 12.7

GeoGebra

Uppgift

Testa själv ladda ner 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. Wikipedia skriver om Smide

Temperatur °C	Färg	Färgnamn
400		Rödvarm, synlig i mörker
474		Rödvarm, synlig i skymning
525		Rödvarm, synlig i dagsljus
581		Rödvarm, synlig i solljus
700		Mörkröd
800		Mörkt körsbärsröd
900		Körsbärsröd
1000		Ljust körsbärsröd
1100		Orangeröd
1200		Gulorange
1300		Gulvit
1400		Vit
1500		Lysande vit
1600		Blåvit