Feketetest-sugárzás Nagy Sándor honlapjára A Tékába, mely ehhez hasonló animációkhoz/szimulációkhoz vezet Nagy Sándor webhelyén

The applet below is used by general permission granted by the Davidson College Physlet Archive. It has been created by Wolfgang Christian, Mike Lee, and Ansel Singer-Barnum.

Indításkor az applet jobb alsó ablakában a Nap kromoszférájának hőmérséklete ( 5778 K) olvasható, s a fényintenzitás–fényhullámhossz (Intensity–Wavelength) grafikonon az ennek megfelelő hőmérsékletű fekete test elektromágneses sugárzásának folytonos spektrumát mutatja, melyben a számunkra látható fény hullámhossztartományát szivárványszínek emelik ki. A hőmérséklet változtatására három módszer is van:

  1. A csúszkával 0 K és 10000 K közötti hőmérsékleteket állíthatunk be folyamatosan. A hőmérséklet kijelzése ennek megfelelően (csaknem) folyamatosan változik a kijelzőkben.
  2. Az eloszlás maximumának (lambda max, azaz λmax) ugyancsak folyamatos megváltoztatásával. Ehhez a grafikon területére kattintunk, majd az egeret lenyomva tartva jobbra-balra húzogatjuk. Amíg az egér le van nyomva, balra lent egy ehhez hasonló kijelző látszik: lambda max = 500.606 nm. Nemcsak ez a kijelző követi azonban az egér mozgását, hanem a jobb oldali hőmérsékletablak és a hőmérsékletcsúszka is (ameddig a jobb oldali határnál el nem akad). A hőmérsékletablakot figyelve sokkal nagyobb hőmérsékleteket érhetünk el folyamatosan, mint a csúszkával. (Figyeljük meg, hogy a csúszka és az egér mozgása ellentétes, ami a Wien-féle eltolódási törvény következménye, mely szerint λmax fordítva arányos a T termodinamikai hőmérséklettel.)
  3. A jobb alsó ablakba közvetlenül is beírhatunk hőmérsékletértékeket. (Beíráskor a mező fehér színe sárgára vált. Ha Entert ütünk, a mező visszavált fehérre, és frissül a hőmérsékleti sugárzás spektruma.)

A bal oldali RGB színek alatt láthatjuk, hogy az ember szeme milyen színűnek érzékelné (Appearance) az adott hőmérsékletű fekete testet. (A Nap pl. fehérnek tűnik számunkra.)

Az x tengelyen ábrázolt hullámhossz (Wavelength) eléggé gyéren van osztással ellátva, és az Auto X funkció sem látszik működni (amelynek automatikusan be kellene hozni a spektrumot az ábrázolt tartományba). Mindazonáltal a görbe maximumhelyét akkor is leolvashatjuk, ha a hőmérsékletet az 1. vagy a 3. módszerrel állítottuk be. Ehhez a 2. módszert használjuk. Amikor az egeret lenyomjuk, nemcsak a 2. pontban leírt kijelző bukkan elő, hanem két nyil is (↓↓) a grafikon tetején. Az egyik nyíl az aktuális spektrum maximumára mutat, a másik pedig a kurzor felett látszik (melynek helyzete a sárga ablakban látható). Ha tehát a kurzorhoz tartozó nyilat fedésbe hozzuk a maximum feletti nyíllal, akkor épp az aktuális λmax értékét látjuk.

Érdemes kísérletezni az Auto Y kikapcsolásával a hőmérséklet változtatása alatt, hogy lássuk, milyen erősen függ a fény intenzitása (Intensity) a hőmérséklettel.

Néhány hőmérsékletadat “színpróba” végett: szobahőmérsékelet (300 K); izzó fűtőszál (900 K); vas olvadáspontja (1811 K); ezüst forráspontja (2435 K); Barnard-csillag (3134 K); Antares, Betelgeuse (3500 K); volfrám olvadáspontja (3695 K); Aldebaran (4010 K); Arcturus (4300 K); Nap (5778 K); volfrám forráspontja (5828 K); Sirius A (9940 K); Bellatrix (21500 K); Sirius B (25200 K); ζ Puppis (39000 K).

Hogy a Nap mennyire (nem) tekinthető abszolút fekete testnek sugárzás szempontjából, azt a Wikimedia nyomán magyarított ábrából láthatjuk:


Vissza Nagy Sándor honlapjára. Releváns |tIt| kínálat: Asimov Téka

Látogatószám 2013.02.20. óta:

hit tracker