Prawo przesunięć Wiena - Polski Serwis Naukowy

Rozkład Plancka dla różnych temperatur. Moc (kJ/s) promieniowana przez ciało o powierzchni 1m do pełnego kąta bryłowego w zakresie długości fal od 0 do 2 μm.

Prawo Wiena – prawo opisujące promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez ciało doskonale czarne. Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała doskonale czarnego przesuwa się w stronę fal krótszych, zgodnie ze wzorem:

Ciało doskonale czarne – pojęcie stosowane w fizyce dla określenia ciała pochłaniającego całkowicie padające na nie promieniowanie elektromagnetyczne, niezależnie od temperatury tego ciała, kąta padania i widma padającego promieniowania. Współczynnik pochłaniania dla takiego ciała jest równy jedności dla dowolnej długości fali.

Gwiazda – kuliste ciało niebieskie stanowiące skupisko powiązanej grawitacyjnie materii w stanie plazmy. Najbliższa Ziemi gwiazda, Słońce, jest źródłem większości energii na Ziemi. Inne gwiazdy można obserwować na nocnym niebie, gdyż wtedy nie przyćmiewa ich Słońce. Najlepiej widocznym na sferze niebieskiej gwiazdom od dawna nadawano różne nazwy, łączono je także w gwiazdozbiory. Astronomowie pogrupowali gwiazdy oraz inne ciała niebieskie w katalogi astronomiczne, które zapewniają ujednolicone nazewnictwo tych obiektów.

$\ \lambda_{max} = \frac{b}{T},$

gdzie: $\lambda_{max}\$ – długość fali o maksymalnej mocy promieniowania mierzona w metrach $T\$ – temperatura ciała doskonale czarnego mierzona w kelwinach, $b = 2,8977685 \times 10^{-3} \ \pm \ 5,1 \times 10^{-9} \ \mathrm{m \cdot K}$ – stała Wiena

Prawo Wiena jest wnioskiem z rozkładu Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego.

Prawo Wiena zostało nazwane na cześć odkrywcy Wilhelma Wiena, który sformułował je na podstawie danych doświadczalnych w 1893 roku. Prawo Plancka zostało sformułowane w 1900 roku.

Znajduje ono zastosowanie przy badaniu temperatur gwiazd, przy przybliżeniu, że promieniują one jak ciało doskonale czarne (co jest bliskie prawdy).

Metr to jednostka podstawowa długości w układach: SI, MKS, MKSA, MTS, oznaczenie m. Metr został określony 26 marca 1791 roku we Francji, ze względu na potrzebę korzystania z dziesiętnego systemu miar[potrzebne źródło]. W myśl definicji zatwierdzonej przez XVII Generalną Konferencję Miar i Wag w 1983 jest to odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s.

Wilhelm Wien (ur. 13 stycznia 1864, zm. 30 sierpnia 1928) – fizyk niemiecki, laureat nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w roku 1911 za ustalenie związku między temperaturą ciała doskonale czarnego a jego promieniowaniem cieplnym.

Rozkład Wiena

Porównanie prawa Rayleigha-Jeansa, rozkładu Wiena i prawa Plancka dla ciała o temperaturze 8 mK

Na podstawie danych doświadczalnych Wien sformułował także wzór, zwany też drugim prawem Wiena, określający rozkład promieniowania ciała doskonale czarnego: $I(\nu) = \frac{C_1}{\lambda^5}\frac{1}{\exp(\frac{C_2}{\lambda T})}$

gdzie: $C_1, C_2\$ – stałe wyznaczane doświadczalnie.

Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) – rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej, w której składowa elektryczna i magnetyczna są prostopadłe do siebie, a obie są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się promieniowania. Oba pola indukują się wzajemnie – zmieniające się pole elektryczne wytwarza zmienne pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza zmienne pole elektryczne. Źródłem zmiennego pola elektromagnetycznego jest przyspieszający ładunek elektryczny. Najczęściej źródłem tego promieniowania jest ładunek wykonujący drgania.

Max Karl Ernst Ludwig Planck (ur. 23 kwietnia 1858, zm. 4 października 1947) - niemiecki fizyk, autor prac z zakresu termodynamiki, promieniowania termicznego, energii, dyspersji, optyki, teorii względności, a przede wszystkim teorii kwantów.

Wzór ten ma obecnie jedynie znaczenie historyczne, nie opisuje bowiem promieniowania ciała doskonale czarnego dokładnie. Max Planck zauważył niepoprawność wzoru i poprawił go, a następnie uzasadnił swój wzór (patrz rozkład Plancka).