Vågrörelselära: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
VisuellWikitext
Rad 1: Rad 1:
==  Kap 12 - [[Svartkroppsstrålning]] ==
==  Kap 12 - [[Svartkroppsstrålning]] ==
{{Lm4 |Svartkroppsstrålning |230-232}}
[[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}}
{{#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==
==Glödgning==

Versionen från 29 april 2015 kl. 10.57

Kap 12 - Svartkroppsstrålning

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

Fotonen - Kap 12 s 232-240

Load video
YouTube

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.

Kap 12 - Elektromagnetisk strålning, s 241- 252

Fotonen

Elektromagnetisk strålning kan även beskrivas som en ström av partiklar, fotoner. Fotonen har energin [math]\displaystyle{ E = h f }[/math] där h är Plancks konstant.

[math]\displaystyle{ h = 6.626 10^-34 Js }[/math]

Fotoelektriska lagen

[math]\displaystyle{ h f = E_u + E_k }[/math]

Där [math]\displaystyle{ E_u }[/math] är utträdesenergin och [math]\displaystyle{ E_k }[/math] är elektronens kinesiska energi.

Hämtad från ”https://wikiskola.se/index.php?title=Vågrörelselära&oldid=31913”