ऐसे में विकिरण के कारण शरीर गर्म होता है। गर्मी विकिरण तरंग दैर्ध्य। दीप्तिमान ऊर्जा अवशोषण कानून

एक शरीर के विकिरण को एक उपकरण के माध्यम से पारित करना जो इसे एक स्पेक्ट्रम में विघटित करता है, कोई विकिरण में एक लंबाई या किसी अन्य की तरंगों की उपस्थिति का न्याय कर सकता है, और स्पेक्ट्रम के कुछ हिस्सों में ऊर्जा के वितरण का भी अनुमान लगा सकता है। ऐसे स्पेक्ट्रम कहलाते हैं उत्सर्जन स्पेक्ट्रा।यह पता चला है कि वाष्प और गैसें (विशेष रूप से मोनोएटोमिक वाले), गर्म होने पर या इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज के दौरान, अपेक्षाकृत संकीर्ण "लाइनों" से युक्त लाइन स्पेक्ट्रा देते हैं (कम दबाव पर, जब परमाणुओं की बातचीत व्यावहारिक रूप से अगोचर होती है), यानी संकीर्ण आवृत्ति अंतराल, जहां विकिरण की तीव्रता महत्वपूर्ण है। तो, हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में पाँच रेखाएँ, सोडियम - एक (पीली) रेखा देता है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन वर्णक्रमीय उपकरण का उपयोग करते समय, कई रेखाएं एक जटिल संरचना प्रदर्शित करती हैं। दबाव में वृद्धि के साथ, जब परमाणुओं की परस्पर क्रिया प्रभावित होती है, साथ ही अणुओं की एक जटिल संरचना के साथ, व्यापक रेखाएँ प्राप्त होती हैं जो एक जटिल संरचना (धारीदार स्पेक्ट्रा) के पूरे अपेक्षाकृत विस्तृत बैंड में बदल जाती हैं। इस तरह के धारीदार स्पेक्ट्रा, विशेष रूप से, तरल पदार्थों में देखे जाते हैं। अंत में, जब गर्म किया जाता है, तो ठोस लगभग निरंतर स्पेक्ट्रा देते हैं, लेकिन स्पेक्ट्रम पर तीव्रता का वितरण अलग-अलग निकायों के लिए अलग होता है।

विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना भी पिंडों के तापमान पर निर्भर करती है। तापमान जितना अधिक होता है, (अन्य चीजें समान होती हैं), उतनी ही उच्च आवृत्तियां प्रबल होती हैं। तो, जैसे-जैसे एक गरमागरम दीपक के फिलामेंट का तापमान बढ़ता है, इसके माध्यम से बहने वाली धारा में परिवर्तन के साथ, सर्पिल का रंग बदल जाता है: पहले, फिलामेंट लाल बत्ती से हल्का चमकता है, फिर दृश्य विकिरण अधिक तीव्र और छोटा हो जाता है- तरंग - स्पेक्ट्रम का पीला-हरा भाग प्रबल होता है। लेकिन, जैसा कि बाद में पता चला, इस मामले में भी, अधिकांश उत्सर्जित ऊर्जा अदृश्य अवरक्त सीमा से मेल खाती है।

यदि एक सतत स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण पदार्थ की एक परत के माध्यम से पारित किया जाता है, तो आंशिक अवशोषण होता है, जिसके परिणामस्वरूप निरंतर स्पेक्ट्रम पर न्यूनतम तीव्रता वाली रेखाएं प्राप्त होती हैं। स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में, वे गहरे रंग की धारियों (या रेखाओं) के विपरीत दिखाई देते हैं; ऐसे स्पेक्ट्रम कहलाते हैं अवशोषण स्पेक्ट्रा।इस प्रकार, पतली अंधेरी रेखाओं (फ्रौनहोफर लाइनों) की एक प्रणाली द्वारा काटा गया सौर स्पेक्ट्रम एक अवशोषण स्पेक्ट्रम है; यह सूर्य के वातावरण में होता है।

स्पेक्ट्रा के अध्ययन से पता चलता है कि शरीर के तापमान में बदलाव के साथ, न केवल प्रकाश का उत्सर्जन बदलता है, बल्कि इसका अवशोषण भी होता है। इसी समय, यह पाया गया कि अच्छी तरह से उत्सर्जक निकायों में भी उच्च अवशोषण (प्रीवोस्ट) होता है, और अवशोषित आवृत्तियों उत्सर्जित (किरचॉफ) के साथ मेल खाते हैं। आवृत्ति रूपांतरण घटना (ल्यूमिनेसेंस, कॉम्पटन प्रभाव, रमन स्कैटरिंग), जो आमतौर पर एक महत्वहीन भूमिका निभाते हैं, को यहां ध्यान में नहीं रखा जाता है।

19 वीं शताब्दी के भौतिकविदों के लिए विशेष रुचि। गर्म पिंडों के विकिरण के कारण। तथ्य यह है कि एक विद्युत निर्वहन के साथ, कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं (केमिलुमिनेसेंस) के साथ, सामान्य ल्यूमिनेसिसेंस के साथ, ऊर्जा के निरंतर व्यय की आवश्यकता होती है, जिसके कारण विकिरण उत्पन्न होता है, यानी प्रक्रिया कोई संतुलन नहीं है।

कुछ शर्तों के तहत गर्म शरीर का विकिरण संतुलन में हो सकता है, क्योंकि विकिरणित ऊर्जा को अवशोषित किया जा सकता है। XIX सदी में। थर्मोडायनामिक्स को केवल संतुलन प्रक्रियाओं के लिए विकसित किया गया था; इसलिए, कोई केवल एक गर्म शरीर के विकिरण के सिद्धांत के निर्माण की आशा कर सकता है।

तो, आइए एक पिंड की कल्पना करें जिसमें दर्पण के साथ एक गुहा है (यानी, किसी भी आवृत्ति के विकिरण को पूरी तरह से प्रतिबिंबित करता है) दीवारें। इस गुहा में दो मनमानी निकायों को विकिरण के निरंतर स्पेक्ट्रम देने दें; उनका तापमान पहले भिन्न हो सकता है। एक संतुलन अवस्था स्थापित होने तक वे विकिरण ऊर्जा का आदान-प्रदान करेंगे: प्रत्येक शरीर की सतह के एक तत्व द्वारा प्रति इकाई समय में अवशोषित ऊर्जा उसी तत्व द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा के बराबर होगी। इस मामले में, पूरी गुहा सभी संभावित आवृत्तियों के विकिरण से भर जाएगी। रूसी भौतिक विज्ञानी बी बी गोलित्सिन के अनुसार, इस विकिरण को उसी तापमान के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए जो संतुलन की स्थिति में पहुंचने के बाद विकिरण निकायों में स्थापित हो जाएगा।

मात्रात्मक विवरण के लिए, हम वितरण फ़ंक्शन का परिचय देते हैं इ(ν, टी),बुलाया उत्सर्जनतन। कार्य शिक्षा, कहाँ पे दो- एक असीम रूप से छोटा आवृत्ति अंतराल (आवृत्ति के पास), आवृत्ति अंतराल (ν, +) में प्रति इकाई समय में शरीर की सतह की एक इकाई द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा देता है दो).

आगे हम कॉल करेंगे अवशोषण क्षमताशरीर का कार्य ए(, टी), आवृत्ति अंतराल (v,) में निहित ऊर्जा की घटना के लिए शरीर की सतह के एक तत्व द्वारा अवशोषित ऊर्जा का अनुपात निर्धारित करना ν + दो).

इसी तरह, आप निर्धारित कर सकते हैं और परावर्तनआर(ν , टी)आवृत्ति रेंज (ν, v + dν) में परावर्तित ऊर्जा और आपतित ऊर्जा के अनुपात के रूप में।

आदर्श रूप से प्रतिबिंबित दीवारों में संपूर्ण आवृत्ति रेंज में एकता के बराबर एक परावर्तन होता है - सबसे छोटे से लेकर मनमाने ढंग से बड़े तक।

आइए मान लें कि संतुलन की स्थिति आ गई है, और समय की प्रति इकाई पहला शरीर सतह की प्रत्येक इकाई से शक्ति प्राप्त करता है।

यदि विकिरण इस इकाई सतह पर गुहा से आता है, जिसे फ़ंक्शन (v,) द्वारा वर्णित किया गया है। टी) डीवी, तो उत्पाद द्वारा निर्धारित ऊर्जा का भाग 1 (v, टी) Ɛ(वी, टी) डीवी, अवशोषित हो जाएगा, शेष विकिरण परावर्तित हो जाएगा। उसी समय, दूसरे शरीर की सतह की एक इकाई शक्ति विकीर्ण करती है इ 2 (वी, टी) डीवी, लेकिन अवशोषित ए 2 (वी, टी)Ɛ(वी, टी) डीवी.

इसलिए यह इस प्रकार है कि संतुलन में स्थिति संतुष्ट है:

इसे के रूप में दर्शाया जा सकता है

(11.1)

यह प्रविष्टि इस बात पर जोर देती है कि एक निश्चित संकीर्ण आवृत्ति रेंज में किसी दिए गए तापमान पर किसी भी शरीर की उत्सर्जन क्षमता का अनुपात सभी निकायों के लिए एक स्थिर मूल्य है। यह स्थिरांक तथाकथित . के उत्सर्जन के बराबर है काले(यानी, संपूर्ण कल्पनीय आवृत्ति रेंज में एकता के बराबर अवशोषण क्षमता वाले निकाय)।

यह काला शरीर वह गुहा है जिस पर हम विचार कर रहे हैं। इसलिए, यदि एक गुहा के साथ शरीर की दीवार में एक बहुत छोटा छेद बनाया जाता है, जो थर्मल संतुलन का उल्लंघन नहीं करता है, तो इस छेद से एक कमजोर विकिरण प्रवाह काले शरीर के विकिरण की विशेषता होगी। साथ ही, यह स्पष्ट है कि गुहा के अंदर इस तरह के एक छेद के माध्यम से प्रवेश करने वाले विकिरण के वापस जाने की एक नगण्य संभावना है, यानी गुहा में पूर्ण अवशोषण होता है, जैसा कि एक काले शरीर के लिए होना चाहिए। यह दिखाया जा सकता है कि हमारा तर्क तब भी मान्य रहता है जब दर्पण की दीवारों को कम परावर्तन वाली दीवारों से बदल दिया जाता है; दो निकायों के बजाय, कोई कई या एक ले सकता है, या केवल गुहा की दीवारों से विकिरण पर विचार कर सकता है (यदि वे स्पेक्युलर नहीं हैं)। सूत्र (11.1) द्वारा व्यक्त किया गया नियम किरचॉफ का नियम कहलाता है। यह किरचॉफ के नियम का अनुसरण करता है कि यदि फलन (v, टी),एक काले शरीर के विकिरण की विशेषता है, तो किसी अन्य शरीर के विकिरण को इसकी अवशोषण क्षमता को मापकर निर्धारित किया जा सकता है।

ध्यान दें कि दीवार में एक छोटा सा छेद, उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर एक मफल भट्टी का काला दिखाई देता है, क्योंकि गुहा में प्रवेश करने वाले सभी विकिरण को अवशोषित करके, गुहा लगभग ठंडा होने के कारण विकीर्ण नहीं होता है। लेकिन जब भट्टी की दीवारों को गर्म किया जाता है, तो छेद चमकीला चमकदार प्रतीत होता है, क्योंकि इससे उच्च तापमान (900 K और अधिक) पर निकलने वाले "ब्लैक" विकिरण का प्रवाह काफी तीव्र होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तीव्रता बढ़ती जाती है और लाल विकिरण को पहले पीला और फिर सफेद माना जाता है।

यदि गुहा में, उदाहरण के लिए, एक अंधेरे पैटर्न के साथ एक सफेद चीनी मिट्टी के बरतन कप होता है, तो पैटर्न गर्म ओवन के अंदर ध्यान देने योग्य नहीं होगा, क्योंकि इसका अपना विकिरण, परावर्तित एक के साथ, विकिरण के साथ संरचना में मेल खाता है जो गुहा को भरता है . यदि आप कप को जल्दी से एक हल्के कमरे में ले जाते हैं, तो पहले सफेद पृष्ठभूमि की तुलना में गहरा पैटर्न अधिक चमकदार होता है। ठंडा होने के बाद, जब कप का अपना विकिरण गायब हो जाता है, तो कमरे में भरने वाली रोशनी फिर से एक सफेद पृष्ठभूमि पर एक गहरा पैटर्न बनाती है।

गर्म पिंड विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करते हैं। यह विकिरण शरीर के कणों की तापीय गति की ऊर्जा को विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित करके किया जाता है।

थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति में शरीर के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को थर्मल (तापमान) विकिरण कहा जाता है। कभी-कभी थर्मल विकिरण को न केवल संतुलन के रूप में समझा जाता है, बल्कि उनके ताप के कारण निकायों के गैर-संतुलन विकिरण के रूप में भी समझा जाता है।

ऐसा संतुलन विकिरण होता है, उदाहरण के लिए, यदि उत्सर्जक पिंड अपारदर्शी दीवारों के साथ एक बंद गुहा के अंदर है, जिसका तापमान शरीर के तापमान के बराबर है।

एक ही तापमान पर निकायों के एक ऊष्मीय रूप से अछूता प्रणाली में, थर्मल विकिरण के उत्सर्जन और अवशोषण द्वारा निकायों के बीच गर्मी विनिमय प्रणाली के थर्मोडायनामिक संतुलन का उल्लंघन नहीं हो सकता है, क्योंकि यह थर्मोडायनामिक्स के दूसरे कानून का खंडन करेगा।

इसलिए, निकायों के थर्मल विकिरण के लिए, प्रीवोस्ट नियम को पूरा किया जाना चाहिए: यदि एक ही तापमान पर दो शरीर अलग-अलग मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, तो इस तापमान पर उनका थर्मल विकिरण भी अलग होना चाहिए।

किसी पिंड की ऊर्जा चमक की उत्सर्जकता (उत्सर्जकता) या वर्णक्रमीय घनत्व को एन, टी का मान कहा जाता है, जो संख्यात्मक रूप से शरीर के थर्मल विकिरण की सतह शक्ति घनत्व और इकाई चौड़ाई की आवृत्ति रेंज के बराबर होता है:

जहां dW, v से v + dr तक की आवृत्ति रेंज में समय की प्रति इकाई शरीर सतह क्षेत्र की एक इकाई से थर्मल विकिरण की ऊर्जा है।

उत्सर्जन एन, एम, शरीर के थर्मल विकिरण की एक वर्णक्रमीय विशेषता है। यह आवृत्ति वी, शरीर के पूर्ण तापमान टी, साथ ही इसकी सामग्री, आकार और सतह की स्थिति पर निर्भर करता है। SI प्रणाली में En, t, को j/m2 में मापा जाता है।

किसी पिंड की अवशोषण क्षमता या मोनोक्रोमैटिक अवशोषण गुणांक को n, t का मान कहा जाता है, जो दर्शाता है कि v से आवृत्तियों के साथ उस पर आपतित विद्युतचुंबकीय तरंगों द्वारा शरीर की सतह के प्रति इकाई समय में ऊर्जा dW का कितना अंश दिया जाता है से वी + डीवी शरीर द्वारा अवशोषित किया जाता है:

n, т - आयामहीन मात्रा। यह शरीर की विकिरण आवृत्ति और तापमान के अलावा, इसकी सामग्री, आकार और सतह की स्थिति पर निर्भर करता है।

एक पिंड बिल्कुल काला कहा जाता है यदि किसी भी तापमान पर यह उस पर पड़ने वाले सभी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को पूरी तरह से अवशोषित कर लेता है: An, t काला = 1.

वास्तविक शरीर बिल्कुल काले नहीं होते हैं, हालांकि, उनमें से कुछ ऑप्टिकल गुणों के मामले में पूरी तरह से काले शरीर के करीब होते हैं (कालिख, प्लैटिनम काले, दृश्य प्रकाश क्षेत्र में काले मखमल में एन, एम होता है, जो एकता से थोड़ा अलग होता है)

एक पिंड को ग्रे कहा जाता है यदि इसकी अवशोषण क्षमता सभी आवृत्तियों n के लिए समान है और यह केवल तापमान, सामग्री और शरीर की सतह की स्थिति पर निर्भर करता है

किसी भी अपारदर्शी पिंड की दीप्तिमान En, t और शोषक An, t क्षमताओं के बीच एक संबंध है (किर्गॉफ का नियम अंतर रूप में):

एक मनमाना आवृत्ति और तापमान के लिए, किसी पिंड की उत्सर्जन क्षमता और उसकी अवशोषण क्षमता का अनुपात सभी निकायों के लिए समान होता है और एक बिल्कुल काले शरीर के एमिसिटी एन, एम के बराबर होता है, जो केवल आवृत्ति और तापमान का एक कार्य है ( किरचॉफ फलन एन, एम = एन, दस, एम = 0)।

शरीर की अभिन्न उत्सर्जन (ऊर्जा चमक):

शरीर के ऊष्मीय विकिरण की सतह शक्ति घनत्व है, अर्थात। समय की प्रति इकाई शरीर की सतह की एक इकाई से उत्सर्जित सभी संभावित आवृत्तियों की विकिरण ऊर्जा।

एक ब्लैकबॉडी का इंटीग्रल एमिसिटी ईТ:

2. ब्लैकबॉडी रेडिएशन के नियम

ब्लैकबॉडी विकिरण के नियम आवृत्ति और तापमान पर eТ और e n, T की निर्भरता स्थापित करते हैं।

Cmefan - Bolzmapa कानून:

σ का मान सार्वभौमिक स्टीफन-बोल्ट्ज़मान स्थिरांक है, जो 5.67 -10-8 W / m2 * deg4 के बराबर है।

एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण स्पेक्ट्रम में ऊर्जा का वितरण, यानी, विभिन्न तापमानों पर आवृत्ति पर एन, टी की निर्भरता, आकृति में दिखाया गया रूप है:

शराब का नियम:

जहां c निर्वात में प्रकाश की गति है, और f (v / T) एक बिल्कुल काले शरीर की विकिरण आवृत्ति और उसके तापमान के अनुपात का एक सार्वभौमिक कार्य है।

वीन के नियम के अनुसार, विकिरण आवृत्ति nmax, एक बिल्कुल काले शरीर के उत्सर्जन एन, टी के अधिकतम मूल्य के अनुरूप है

जहां b1 फ़ंक्शन f (n / T) के प्रकार के आधार पर एक स्थिरांक है।

विस्थापन का नियम Buña: एक बिल्कुल काले पिंड की अधिकतम उत्सर्जन एन, टी के अनुरूप आवृत्ति उसके पूर्ण तापमान के सीधे आनुपातिक होती है।

ऊर्जावान दृष्टिकोण से, काला विकिरण एक असीम रूप से बड़ी संख्या में गैर-अंतःक्रियात्मक हार्मोनिक ऑसिलेटर्स की एक प्रणाली के विकिरण के बराबर है, जिसे विकिरण दोलक कहा जाता है। यदि (ν) एक आइजनफ्रीक्वेंसी के साथ एक विकिरण थरथरानवाला की औसत ऊर्जा है, तो

= और

स्वतंत्रता की डिग्री पर ऊर्जा के समान वितरण पर शास्त्रीय कानून के अनुसार (ν) = केटी, जहां के बोल्ट्जमान स्थिरांक है, और

इस अनुपात को रेले-जीन्स सूत्र कहा जाता है। उच्च आवृत्तियों के क्षेत्र में, यह प्रयोग के साथ एक तेज विसंगति की ओर जाता है, जिसे "पराबैंगनी आपदा" कहा जाता है: एन, टी अधिकतम आवृत्ति के बिना बढ़ती आवृत्ति के साथ एकान्त रूप से बढ़ता है, और एक काले शरीर की अभिन्न उत्सर्जन बदल जाती है अनंतता।

किरचॉफ फंक्शन एन, टी के रूप को खोजने में उत्पन्न हुई उपरोक्त कठिनाइयों का कारण शास्त्रीय भौतिकी के मुख्य प्रावधानों में से एक है, जिसके अनुसार किसी भी प्रणाली की ऊर्जा लगातार बदल सकती है, अर्थात यह कोई भी ले सकती है मनमाने ढंग से बंद मूल्य।

प्लैंक के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, एक ईजेनफ्रीक्वेंसी वी के साथ एक विकिरण थरथरानवाला की ऊर्जा केवल कुछ असतत (मात्राबद्ध) मान ले सकती है जो प्राथमिक भागों की एक पूर्णांक संख्या से भिन्न होती है - ऊर्जा क्वांटा:

एच = बी, 625-10-34 जे * सेकंड - प्लैंक स्थिरांक (कार्रवाई की मात्रा)। इसके अनुसार, विकिरण वाले पिंड (परमाणु, अणु या आयन) के कणों द्वारा ऊर्जा का विकिरण और अवशोषण, विकिरण दोलकों के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान, निरंतर नहीं, बल्कि विवेकपूर्ण रूप से - अलग-अलग भागों (क्वांटा) में होना चाहिए।

वर्णन करने का प्रयास:

यह शब्द 1862 में गुस्ताव किरचॉफ द्वारा गढ़ा गया था।

एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण के नियमों का अध्ययन क्वांटम यांत्रिकी के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तों में से एक था। थर्मोडायनामिक्स और इलेक्ट्रोडायनामिक्स के शास्त्रीय सिद्धांतों के आधार पर एक काले शरीर के विकिरण का वर्णन करने का प्रयास रेले - जीन्स कानून की ओर जाता है।
व्यवहार में, इस तरह के कानून का मतलब होगा पदार्थ और विकिरण के बीच थर्मोडायनामिक संतुलन की असंभवता, क्योंकि इसके अनुसार, सभी तापीय ऊर्जा को स्पेक्ट्रम के लघु-तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित करना होगा। इस काल्पनिक घटना को पराबैंगनी तबाही कहा गया है।
फिर भी, रैले - जीन्स विकिरण का नियम स्पेक्ट्रम के दीर्घ-तरंग दैर्ध्य क्षेत्र के लिए मान्य है और विकिरण की प्रकृति का पर्याप्त रूप से वर्णन करता है। इस तरह के पत्राचार के तथ्य को केवल क्वांटम-मैकेनिकल दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए समझाया जा सकता है, जिसके अनुसार विकिरण विवेकपूर्वक होता है। क्वांटम कानूनों के आधार पर, आप प्लैंक फॉर्मूला प्राप्त कर सकते हैं, जो रेले-जीन्स फॉर्मूला के साथ मेल खाएगा।
यह तथ्य पत्राचार सिद्धांत के संचालन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है, जिसके अनुसार एक नए भौतिक सिद्धांत को वह सब कुछ समझाना चाहिए जो पुराना समझाने में सक्षम था।

तापमान और आवृत्ति के आधार पर, ब्लैक बॉडी से विकिरण की तीव्रता प्लैंक के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

थर्मल विकिरण की कुल ऊर्जा स्टीफन-बोल्ट्ज़मान कानून द्वारा निर्धारित की जाती है। इस प्रकार, टी = 100 के पर एक बिल्कुल काला शरीर इसकी सतह के प्रति वर्ग मीटर 5.67 वाट उत्सर्जित करता है। 1000 K के तापमान पर, विकिरण शक्ति बढ़कर 56.7 किलोवाट प्रति वर्ग मीटर हो जाती है।

जिस तरंगदैर्घ्य पर एक बिल्कुल काले शरीर की विकिरण ऊर्जा अधिकतम होती है, वह वाईन के विस्थापन के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। इसलिए, यदि हम पहले अनुमान में मान लें कि मानव त्वचा एक बिल्कुल काले शरीर के गुणों के करीब है, तो 36 डिग्री सेल्सियस (309 के) के तापमान पर अधिकतम विकिरण स्पेक्ट्रम 9400 एनएम (में) के तरंग दैर्ध्य पर होता है स्पेक्ट्रम का अवरक्त क्षेत्र)।

किसी दिए गए तापमान पर एक ब्लैकबॉडी के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में विद्युत चुम्बकीय विकिरण (उदाहरण के लिए, एक ब्लैकबॉडी में एक गुहा के अंदर विकिरण) को ब्लैकबॉडी (या थर्मल संतुलन) विकिरण कहा जाता है। संतुलन थर्मल विकिरण सजातीय, आइसोट्रोपिक और अध्रुवीकृत है, इसमें कोई ऊर्जा हस्तांतरण नहीं है, इसकी सभी विशेषताएं केवल ब्लैकबॉडी-एमिटर के तापमान पर निर्भर करती हैं (और, चूंकि ब्लैकबॉडी विकिरण इस शरीर के साथ थर्मल संतुलन में है, यह तापमान हो सकता है विकिरण के लिए जिम्मेदार)।

ब्लैकबॉडी विकिरण के गुणों के बहुत करीब तथाकथित राहत विकिरण, या ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि - विकिरण है जो ब्रह्मांड को लगभग 3 K के तापमान से भर देता है।

24) विकिरण का प्राथमिक क्वांटम सिद्धांत।यहाँ मुख्य बात (शीघ्र ही): 1) विकिरण एक क्वांटम प्रणाली के एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण का परिणाम है - कम ऊर्जा के साथ। 2) विकिरण लगातार नहीं होता है, बल्कि ऊर्जा के कुछ हिस्सों में होता है - क्वांटा। 3) क्वांटम की ऊर्जा ऊर्जा स्तरों में अंतर के बराबर होती है। 4) विकिरण आवृत्ति प्रसिद्ध सूत्र ई = एचएफ द्वारा निर्धारित की जाती है। 5) विकिरण की एक मात्रा (फोटॉन) एक कण और एक तरंग दोनों के गुणों को प्रदर्शित करती है। विस्तार से:विकिरण के क्वांटम सिद्धांत का उपयोग आइंस्टीन द्वारा फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या करने के लिए किया गया था। विकिरण का क्वांटम सिद्धांत आइंस्टीन के सिद्धांत की पुष्टि करना संभव बनाता है। विकिरण का क्वांटम सिद्धांत (पुनर्सामान्यीकरण के बारे में कुछ मान्यताओं को ध्यान में रखते हुए) पदार्थ के साथ विकिरण की बातचीत का पूरी तरह से वर्णन करता है। इसके बावजूद, यह साबित करना आकर्षक है कि क्वांटम विकिरण सिद्धांत की वैचारिक नींव और एक फोटॉन की अवधारणा को शास्त्रीय क्षेत्र और वैक्यूम से जुड़े उतार-चढ़ाव के संदर्भ में सबसे अच्छी तरह से देखा जाता है। हालांकि, क्वांटम ऑप्टिक्स में प्रगति ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को मापने के पक्ष में नए तर्क दिए हैं, और उनके साथ फोटॉन के सार की गहरी समझ पैदा हुई है। प्रकाश उत्सर्जन का क्वांटम सिद्धांत इस तथ्य का महत्वपूर्ण उपयोग करता है कि पदार्थ (परमाणु, अणु, क्रिस्टल) और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया ऊर्जा बहुत छोटी है। यह शून्य सन्निकटन में एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से क्षेत्र और पदार्थ पर विचार करने और फोटॉन और पदार्थ की स्थिर अवस्थाओं के बारे में बात करने की अनुमति देता है। पहले सन्निकटन में अंतःक्रियात्मक ऊर्जा को ध्यान में रखते हुए पदार्थ के एक स्थिर अवस्था से दूसरे में संक्रमण की संभावना का पता चलता है। ये संक्रमण एक फोटॉन के प्रकट होने या गायब होने के साथ होते हैं और इसलिए उन प्राथमिक कृत्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो पदार्थ द्वारा प्रकाश के उत्सर्जन और अवशोषण की प्रक्रियाओं को बनाते हैं। विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, फोटोल्यूमिनेशन की प्राथमिक प्रक्रिया को अवशोषित फोटॉन द्वारा ल्यूमिनसेंट पदार्थ के अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के कार्य और उत्तेजित अवस्था से सामान्य अवस्था में उनके संक्रमण के दौरान अणुओं के बाद के उत्सर्जन के रूप में माना जाना चाहिए। . प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि फोटोल्यूमिनेशन की प्राथमिक प्रक्रिया हमेशा एक ही उत्सर्जक केंद्र के भीतर नहीं होती है। विकिरण के क्वांटम सिद्धांत का निर्माण करने के लिए, फोटॉन के दूसरे मात्रात्मक क्षेत्र के साथ एक इलेक्ट्रॉन की बातचीत को ध्यान में रखना आवश्यक हो गया।
एक समतल तरंग के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में गतिमान आवेश के विकिरण के क्वांटम सिद्धांत का विकास क्लेन और निशिना के प्रसिद्ध कार्य द्वारा शुरू किया गया था, जिसमें एक इलेक्ट्रॉन द्वारा आराम से एक फोटॉन के प्रकीर्णन पर विचार किया गया था। प्लैंक ने विकिरण के क्वांटम सिद्धांत को सामने रखा, जिसके अनुसार ऊर्जा लगातार नहीं, बल्कि कुछ भागों में उत्सर्जित और अवशोषित होती है - क्वांटा, जिसे फोटॉन कहा जाता है। इस प्रकार, विकिरण का क्वांटम सिद्धांत न केवल तरंग सिद्धांत से निष्कर्ष निकालता है, बल्कि उन्हें नई भविष्यवाणियों के साथ पूरक करता है जिन्होंने शानदार प्रयोगात्मक पुष्टि पाई है। एक हार्मोनिक थरथरानवाला के संभावित क्षेत्र में अलग-अलग समय पर न्यूनतम अनिश्चितता के साथ एक तरंग पैकेट, ब्लैक बॉडी रेडिएशन के क्वांटम सिद्धांत का जन्म, यह सवाल कि प्लैंक और स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन समीकरण वास्तविक, परिमित गुहाओं के अंदर ऊर्जा घनत्व का कितना अच्छा वर्णन करते हैं। अर्ध-प्रतिबिंबित दीवारें बार-बार चर्चा का विषय रही हैं, जिनमें से अधिकांश इस सदी के पहले दो दशकों में हुई थीं, लेकिन सवाल पूरी तरह से बंद नहीं हुआ था, और हाल के वर्षों में इसमें और कुछ अन्य संबंधित समस्याओं में रुचि फिर से शुरू हो गई है। एक्स विकिरण गुण; कम तापमान पर निकट दूरी वाले पिंडों के बीच विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं की अपर्याप्त समझ और दूर अवरक्त विकिरण के लिए मानकों की समस्या, जिसके लिए तरंग दैर्ध्य को छोटा नहीं माना जा सकता है, साथ ही सांख्यिकीय यांत्रिकी से संबंधित कई सैद्धांतिक समस्याएं भी हैं। परिमित प्रणाली। उन्होंने यह भी दिखाया कि बड़ी मात्रा या उच्च तापमान की सीमा में, जीन्स संख्या किसी भी आकार की गुहा के लिए मान्य है। बाद में, वेइल के काम के परिणामों के आधार पर, स्पर्शोन्मुख सन्निकटन प्राप्त किए गए, जहाँ D0 (v) केवल श्रृंखला का पहला पद था, जिसका कुल योग D (v) मोड का औसत घनत्व था। व्रोई के लिए एक लहर - एक गोलाकार कक्षा में गोस्या, यह आवश्यक है कि विद्युत - मर्म से जुड़ा योग, प्रक्षेपवक्र की लंबाई Znr सर्कल की परिकल्पना में एक से अधिक है। आर आर कक्षा। विभिन्न इलेक्ट्रॉन तरंग दैर्ध्य की तरंगें। अन्यथा भटकने वाला हस्तक्षेप - यदि प्रभाव के कारण लहर नष्ट हो जाती है, तो वसा दिखाया जाता है - हस्तक्षेप (9. आवश्यक लाइन की स्थिति। त्रिज्या r की एक स्थिर कक्षा का निर्माण। विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के अनुरूप, डी ब्रोगली ने 1924 में सुझाव दिया कि इलेक्ट्रॉन और, इसके अलावा, सामान्य रूप से किसी भी भौतिक कण में एक साथ तरंग और कणिका गुण दोनों होते हैं। डी ब्रोग्ली के अनुसार, द्रव्यमान m और वेग v के साथ एक गतिमान कण तरंग दैर्ध्य K h / mv से मेल खाता है, जहाँ h प्लैंक स्थिरांक है। विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, प्राथमिक उत्सर्जक की ऊर्जा केवल उन छलांगों में बदल सकती है जो एक निश्चित मूल्य के गुणक होते हैं जो किसी दिए गए विकिरण आवृत्ति के लिए स्थिर होते हैं। ऊर्जा के न्यूनतम भाग को ऊर्जा की मात्रा कहते हैं। विकिरण और पदार्थ और प्रयोग के एक सर्व-क्वांटम सिद्धांत के बीच शानदार समझौता, मेम्ने शिफ्ट के उदाहरण के साथ हासिल किया, विकिरण क्षेत्र को मापने के लिए एक मजबूत मामला प्रदान किया। हालाँकि, लैम्ब शिफ्ट की एक विस्तृत गणना हमें क्वांटम ऑप्टिक्स की मुख्यधारा से बहुत दूर ले जाएगी। Mössbauer संक्रमण, प्रयोगात्मक एक में सबसे सुविधाजनक। ये डेटा गामा रेंज के लिए विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के निष्कर्षों की पुष्टि करते हैं।
विकिरण के क्वांटम सिद्धांत की इस संक्षिप्त पुष्टि को प्रस्तुत करने के बाद, हम मुक्त विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की मात्रा निर्धारित करने के लिए आगे बढ़ते हैं। विकिरण के क्वांटम सिद्धांत में एक फोटॉन का शेष द्रव्यमान शून्य माना जाता है। हालाँकि, यह केवल सिद्धांत का एक अभिधारणा है, क्योंकि कोई भी वास्तविक भौतिक प्रयोग इसकी पुष्टि नहीं कर सकता है। आइए हम विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों पर संक्षेप में ध्यान दें। यदि हम विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के आधार पर बीम फाड़नेवाला और उसके क्वांटम गुणों की क्रिया को समझना चाहते हैं, तो हमें उपरोक्त नुस्खा का पालन करना चाहिए: पहले ईजेनमोड खोजें, और फिर मात्रा निर्धारित करें, जैसा कि पिछले अध्याय में वर्णित है। लेकिन क्या, हमारे मामले में, सीमा शर्तें हैं जो इन तरीकों को निर्धारित करती हैं। सबसे पहले, थर्मल उतार-चढ़ाव जैसे गैर-क्वांटम स्टोकेस्टिक प्रभावों पर विचार करने के लिए विकिरण के क्वांटम सिद्धांत का विस्तार करना आवश्यक है। यह आंशिक सुसंगतता के सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसके अलावा, इस तरह के वितरण शास्त्रीय और क्वांटम सिद्धांतों के बीच संबंध को स्पष्ट करते हैं। यह पुस्तक क्वांटम थ्योरी ऑफ़ रेडिएशन और क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स पाठ्यक्रमों का अध्ययन करने के लिए एक पाठ्यपुस्तक है। पुस्तक के निर्माण का सिद्धांत: पाठ्यक्रम की मूल बातों की प्रस्तुति इसकी मात्रा का एक छोटा सा हिस्सा लेती है, अधिकांश तथ्यात्मक सामग्री समाधान के साथ समस्याओं के रूप में प्रस्तुत की जाती है, आवश्यक गणितीय उपकरण परिशिष्ट में दिए गए हैं। सभी का ध्यान परमाणु प्रणालियों में विकिरण संक्रमणों की गैर-सापेक्ष प्रकृति पर केंद्रित है। ब्लैक बॉडी रेडिएशन का प्राथमिक क्वांटम सिद्धांत सैद्धांतिक रूप से सूत्र (11.32) में AnJBnm निर्धारित करने में सक्षम नहीं है। आइंस्टीन ने दिखाया, विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के विकास से पहले भी, विकिरण और पदार्थ के बीच सांख्यिकीय संतुलन तभी संभव है, जब उत्तेजित उत्सर्जन के साथ, विकिरण घनत्व के समानुपाती, सहज विकिरण होता है, जो अनुपस्थिति में भी होता है बाहरी विकिरण का। स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के शून्य-बिंदु दोलनों के साथ एक परमाणु प्रणाली की बातचीत के कारण होता है। आइंस्टीन ने विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के विकास से पहले ही दिखाया था कि विकिरण और पदार्थ के बीच सांख्यिकीय संतुलन तभी संभव है, जब उत्तेजित उत्सर्जन के साथ, विकिरण घनत्व के समानुपाती, सहज उत्सर्जन होता है, जो बाहरी विकिरण की अनुपस्थिति में होता है। . स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के शून्य-बिंदु दोलनों के साथ एक परमाणु प्रणाली की बातचीत के कारण होता है। स्टार्क और आइंस्टीन, विकिरण के क्वांटम सिद्धांत से आगे बढ़ते हुए, 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में फोटोकैमिस्ट्री का दूसरा नियम तैयार किया: एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में भाग लेने वाला प्रत्येक अणु विकिरण की एक मात्रा को अवशोषित करता है, जो प्रतिक्रिया का कारण बनता है। उत्तरार्द्ध पदार्थ में उनकी कम सांद्रता के कारण उत्तेजित अणुओं द्वारा क्वांटम के पुन: अवशोषण की बेहद कम संभावना के कारण होता है। अवशोषण गुणांक के लिए व्यंजक विकिरण के क्वांटम सिद्धांत के आधार पर प्राप्त किया जाता है। माइक्रोवेव क्षेत्र के लिए, यह संक्रमण आवृत्ति के वर्ग, रेखा आकार, तापमान, निम्न ऊर्जा स्तर पर अणुओं की संख्या और संक्रमण द्विध्रुवीय क्षण के मैट्रिक्स तत्व के वर्ग के आधार पर एक जटिल कार्य है।

25 आइंस्टीन का विकिरण सिद्धांत और प्रकाश की उत्पत्ति

आइंस्टीन ब्लैक-बॉडी रेडिएशन थ्योरी में एक कठिनाई को देखकर शुरू करते हैं। यदि हम कल्पना करें कि विद्युत चुम्बकीय थरथरानवाला, जो शरीर के अणु हैं, शास्त्रीय मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मैन सांख्यिकी के नियमों का पालन करते हैं, तो ऐसे प्रत्येक दोलक में औसतन ऊर्जा होगी:

जहाँ R क्लैपेरॉन नियतांक है, N अवोगाद्रो की संख्या है। थरथरानवाला की औसत ऊर्जा और इसके साथ संतुलन विकिरण में वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा घनत्व के बीच प्लैंक संबंध का उपयोग करना:

जहां Eν आवृत्ति v के थरथरानवाला की औसत ऊर्जा है, L प्रकाश की गति है, वॉल्यूमेट्रिक विकिरण ऊर्जा घनत्व है, आइंस्टीन समानता लिखते हैं:

इससे वह थोक ऊर्जा घनत्व पाता है:

"यह संबंध," आइंस्टीन लिखते हैं, "गतिशील संतुलन की स्थिति के तहत पाया गया, न केवल अनुभव का खंडन करता है, बल्कि यह भी दावा करता है कि हमारी तस्वीर में ईथर और पदार्थ के बीच ऊर्जा के किसी भी स्पष्ट वितरण का कोई सवाल नहीं हो सकता है।" वास्तव में, कुल विकिरण ऊर्जा अनंत हो जाती है:

उसी 1905 में, रेले और जीना एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से एक समान निष्कर्ष पर पहुंचे। शास्त्रीय आँकड़े विकिरण के नियम की ओर ले जाते हैं, जो अनुभव के बिल्कुल विपरीत है। इस कठिनाई को "पराबैंगनी आपदा" कहा गया है।

आइंस्टीन बताते हैं कि प्लैंक का सूत्र:

उन्होंने पाया कि सूत्र में बड़ी तरंग दैर्ध्य और उच्च विकिरण घनत्व के लिए:

आइंस्टीन इस बात पर जोर देते हैं कि अवोगाद्रो की संख्या का मान वही है जो दूसरे तरीके से पाया गया मान है। वीन के नियम की ओर मुड़ते हुए, जो / T के बड़े मूल्यों के लिए अच्छी तरह से उचित है, आइंस्टीन ने विकिरण की एन्ट्रापी के लिए अभिव्यक्ति प्राप्त की:

"यह समानता दर्शाती है कि पर्याप्त रूप से कम घनत्व के मोनोक्रोमैटिक विकिरण की एन्ट्रॉपी मात्रा पर उसी तरह निर्भर करती है जैसे आदर्श गैस या पतला समाधान की एन्ट्रॉपी।"

इस अभिव्यक्ति को फिर से लिखना:

और इसकी तुलना बोल्ट्जमैन के नियम से करते हैं:

एस-एस0 = (आर / एन) एलएनडब्ल्यू,

आइंस्टीन इस संभावना के लिए एक अभिव्यक्ति पाता है कि वॉल्यूम V0 में विकिरण ऊर्जा वॉल्यूम V के एक हिस्से में केंद्रित होगी:

प्रकाश उत्पन्न करने के तीन विकल्प

प्रकाश उत्पादन के तीन तरीके मौलिक रूप से प्रतिष्ठित हैं: थर्मल विकिरण, उच्च और निम्न दबाव गैस निर्वहन।

· थर्मल विकिरण - विद्युत प्रवाह के पारित होने के दौरान गर्म तार का अधिकतम तापमान तक विकिरण। नमूना 6000 K के सतह के तापमान के साथ सूर्य है। धातुओं (3683 K) के बीच उच्चतम गलनांक वाला तत्व टंगस्टन इसके लिए सबसे उपयुक्त है।

उदाहरण: तापदीप्त और हलोजन तापदीप्त लैंप थर्मल विकिरण के कारण काम करते हैं।

जब वोल्टेज लगाया जाता है तो अक्रिय गैसों, धातु वाष्प और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से भरे एक बंद कांच के कंटेनर में गैस चाप का निर्वहन होता है। गैसीय भरावों के परिणामस्वरूप प्रकाश का वांछित रंग मिलता है।

उदाहरण: मरकरी, मेटल हैलाइड और सोडियम लैंप गैस आर्क डिस्चार्ज द्वारा संचालित होते हैं।

· ल्यूमिनसेंट प्रक्रिया। एक विद्युत निर्वहन की क्रिया के तहत, कांच की नली में पंप किया गया पारा वाष्प अदृश्य पराबैंगनी किरणों का उत्सर्जन करना शुरू कर देता है, जो कांच की आंतरिक सतह पर जमा फॉस्फर पर गिरकर दृश्य प्रकाश में परिवर्तित हो जाते हैं।

उदाहरण: फ्लोरोसेंट लैंप, कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप ल्यूमिनसेंट प्रक्रिया के कारण काम करते हैं।

26) वर्णक्रमीय विश्लेषण - उनके स्पेक्ट्रा द्वारा पदार्थों की मौलिक और आणविक संरचना और संरचना का निर्धारण करने के तरीकों का एक सेट। की मदद से एस.<а. определяют как осн. компоненты, составляющие 50- 60% вещества анализируемыхобъектов, так и незначит. примеси в них (до и менее). С. а. - наиб. распространённый аналитич. метод, св. 20- 30% всеханализов выполняется с помощью этого метода, в т. ч. контроль состава сплавовв металлургии, автомоб. и авиац. пром-сти, технологии переработки руд, <анализ экологич. объектов и материалов высокой чистоты, хим., биол. и мед. <исследования. Особо важное значение С. а. имеет при поисках полезных ископаемых.

एस ए का आधार - परमाणुओं और अणुओं की स्पेक्ट्रोस्कोपी; इसे विश्लेषण के उद्देश्य और स्पेक्ट्रा के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत किया गया है। परमाणु एस और में। (एसीए) परमाणु (आयनिक) उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा द्वारा नमूनों की मौलिक संरचना निर्धारित करता है; आणविक एस और। (MSA) - अवशोषण, उत्सर्जन, परावर्तन, ल्यूमिनेसेंस और प्रकाश के रमन प्रकीर्णन के आणविक स्पेक्ट्रा के आधार पर किसी पदार्थ की आणविक संरचना। उत्सर्जन एस और। उत्तेजित परमाणुओं, आयनों और अणुओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के अनुसार किया जाता है। अवशोषक एस और। विश्लेषण की गई वस्तुओं के अवशोषण स्पेक्ट्रा के अनुसार किया गया। एस और में। अक्सर कई को मिलाते हैं।<спектральных методов, а также применяют др. аналитич. методы, что расширяетвозможности анализа. Для получения спектров используют разл. типы спектральныхприборов в зависимости от целей и условий анализа. Обработка эксперим. <данных может производиться на ЭВМ, встроенных в спектральный прибор. परमाणु वर्णक्रमीय विश्लेषणदो मुख्य हैं। परमाणु एस का संस्करण। ए.- परमाणु उत्सर्जन (एईएसए) और परमाणु अवशोषण (एएए)। परमाणु उत्सर्जन वर्णक्रमीय विश्लेषण विश्लेषण की गई वस्तु में इसकी एकाग्रता पर निर्धारित तत्व x के उत्सर्जन (उत्सर्जन) की 1 वर्णक्रमीय रेखा की तीव्रता की निर्भरता 1 = f (с) पर आधारित है: अवस्था q से अवस्था p में क्वांटम संक्रमण की प्रायिकता कहाँ है, n q विकिरण के स्रोत (अध्ययनाधीन पदार्थ) में अवस्था q में परमाणुओं की सांद्रता है, क्वांटम संक्रमण की आवृत्ति है। यदि विकिरण क्षेत्र में एक स्थानीय थर्मोडायनामिक संतुलन पूरा हो जाता है, तो इलेक्ट्रॉन सांद्रता n e 14 -10 15 और उनका वेग वितरण मैक्सवेलियन होता है,<то जहां n а विकिरण क्षेत्र में निर्धारित तत्व के असम्बद्ध परमाणुओं की सांद्रता है, g q राज्य q का सांख्यिकीय भार है, Z राज्यों q पर विभाजन फलन है, और स्तर q की उत्तेजना ऊर्जा। इस प्रकार, मांगी गई एकाग्रता n और तापमान का f-tion है, जिसे व्यावहारिक रूप से सख्ती से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, विश्लेषणात्मक की तीव्रता को आमतौर पर मापा जाता है। कुछ आंतरिक के संबंध में रेखाएँ।<стандарта, присутствующего в анализируемом объекте в известной концентрацииn ст. Если стандартная линия близка к аналитической, то (K - постоянная величина). Эта зависимость используется в С. а. в тех случаях, <когда отсутствует самообращение используемых линий.

एईएसए में इनका मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। फोटोग्राफिक पंजीकरण (स्पेक्ट्रोग्राफ) और फोटोइलेक्ट्रिक के साथ वर्णक्रमीय उपकरण। पंजीकरण (क्वांटोमीटर)। अध्ययन के तहत नमूने के विकिरण को लेंस की एक प्रणाली का उपयोग करके डिवाइस के प्रवेश द्वार के लिए निर्देशित किया जाता है, एक फैलाने वाले उपकरण (प्रिज्म या विवर्तन झंझरी) में प्रवेश करता है और, मोनोक्रोमैटाइजेशन के बाद, फोकल विमान में लेंस की एक प्रणाली द्वारा केंद्रित होता है, जहां फोटोग्राफिक प्लेट या एक्जिट स्लिट (क्वांटम मीटर) की प्रणाली स्थित है, जिसके पीछे फोटोकल्स या फोटोमल्टीप्लायर स्थापित हैं। फोटो खींचते समय, लाइनों की तीव्रता को ब्लैकिंग एस के घनत्व से निर्धारित किया जाता है, जिसे माइक्रोफोटोमीटर द्वारा मापा जाता है: जहां पी तथाकथित है। श्वार्जस्चिल्ड स्थिरांक, - विपरीत कारक; टी एक्सपोजर समय है। एईएसए में, परीक्षण पदार्थ परमाणु गैस की स्थिति में होना चाहिए।<Обычно атомизация и возбуждение атомов осуществляются одновременно - висточниках света. Для анализа металлов, сплавов и др. проводников чащевсего используют дуговой разряд или искровой разряд,гдев качестве электродов служат сами анализируемые пробы. Дуговой разряд применяетсяи для анализа непроводящих веществ. В этом случае порошкообразную пробупомещают в углубление в графитовом электроде (метод испарения) или с помощьюразл. устройств вводят порошок в плазму дугового разряда между горизонтальнорасположенными графитовыми электродами. Применяется также введение порошкообразныхпроб в дуговые плазмотроны. При АЭСА растворов в качестве источников возбуждающего света применяютпламя горючих газов (смеси ацетилен - кислород, ацетилен - закись азотаи др.). В качестве источников света начали использовать также безэлектродныйразряд и особенно индуктивносвязанную плазму. Во всех случаях растворв виде аэрозоля потоком аргона вводят в зону возбуждения спектра (темп-ра2500-3000 К в пламенах и 6000- 10000 К в плазме разряда), где происходитвысушивание, испарение и атомизация аэрозоля. Процесс атомизации в методах АЭСА обычно носит термич. характер, чтопозволяет сделать нек-рые обобщения. В реальных условиях, учитывающих кинетикупроцесса, для частиц, находящихся в зоне с темп-рой ТT кип (T кип - темп-pa кипения), зависимость кол-ва испарившихсячастиц от времени описывается ур-нием: जहाँ r कण की त्रिज्या है, D गुणांक है। प्रसार, -समाधान का सतह तनाव, संतृप्त वाष्प का पी-दबाव, एम-मोल। द्रव्यमान घनत्व। इस समीकरण का उपयोग करके, आप समय के साथ वाष्पित होने वाले पदार्थ की मात्रा t ज्ञात कर सकते हैं।

यदि, इस मामले में, अणु में तत्व n 1 और n 2 होते हैं, तो परमाणुकरण की डिग्री की गणना उर-एनआईआई द्वारा की जा सकती है: जहां एम 1 और एम 2 - पर। तत्वों का द्रव्यमान n 1 और n 2; जेड 1 और जेड 2 - सांख्यिकीय।<суммы по состояниям этих элементов, M МОЛ - мол. массаатомизирующейся молекулы, Z 3 - статистич. сумма по еёсостояниям, -энергия диссоциации молекулы. Такого типа расчёты позволяют найти концентрациюатомов определяемого элемента п а в ур-нии (2) и определитьеё связь с интенсивностью аналитич. линии. Необходимость учитывать взаимодействиеопределяемого элемента с окружающей средой, др. компонентами анализируемоговещества, ионизацию атомов определяемого элемента и др. эффекты значительноусложняет картину испарения и атомизации исследуемого вещества. С цельюоблегчения С. а. создаются спец. программы расчёта на ЭВМ достаточно сложныхреакций в газовой и конденсированных фазах при заданных темп-ре идавлении. В источниках излучения чаще всего не соблюдается термодинамич. равновесие, <поэтому эти расчёты могут использоваться лишь при выборе оптим. условийанализа. В АЭСА применяют эмпирич. метод, заключающийся в эксперим. построениианалитич. ф-ции с помощью серии стандартных образцов анализируемого материала с заранееточно известными содержаниями определяемого элемента. Такие образцы либоизготовляют специально, либо заранее в неск. образцах устанавливают концентрациюэтого элемента точными методами. Измеряя затем аналитич. сигнал , находят содержание определяемого элемента в пробе. Структура и физ.-хим. свойства анализируемого и стандартного объектовмогут оказаться неадекватными (различны, напр., условия парообразованиястепени атомизации, условий возбуждения). Эти различия приходится учитыватьпри С. а. В таких случаях используют метод факторного статистич. планированияэксперимента. В результате экспериментов получают т. н. ур-ния регрессии, <учитывающие влияние на интенсивность аналитич. линий концентраций всехэлементов, составляющих пробу, и устанавливают концентрацию анализируемогоэлемента с помощью этих ур-ний. Совр. многоканальные квантометры позволяютодновременно измерять интенсивность большого числа спектральных линий. <На основе этих эксперим. данных с помощью ЭВМ можно решать довольно сложныеслучаи анализа, однако за счёт измерения неск. линий случайная погрешностьопределения С. возрастает. Атомно-абсорбционный анализ (ААА) основан на зависимости аналитич. сигнала(абсорбционности) (где - интенсивности падающего и прошедшего сквозь образец света) от концентрации(Бугера- Ламберта - Берa закон): где k v - коэф. поглощения на частоте v, l - эфф. <длина светового пути в области поглощения, п - концентрация атомованализируемого элемента в парах. Схема установки ААА включает: независимый источник излучения света счастотой v, равной частоте аналитич. линии определяемого элемента; атомизатор, <преобразующий пробу в атомарный пар; спектрофотометр. Свет, прошедший сквозьатомный пар, системой линз направляется на входную щель спектрофотометра, <интенсивность аналитич. спектральной линии на выходе регистрируется фотоэлектрич. методом. Поскольку естественнаяширина спектральной линии, постоянна, зависит только от времени жизнивозбуждённого состояния и обычно пренебрежимо мала, разница контуров линиииспускания и поглощения определяется в осн. допплеровским и лоренцевским уширениями: (यहाँ p दाब है, c प्रकाश की गति है, t परमाणु है, M आणविक द्रव्यमान है, टक्करों का प्रभावी अनुप्रस्थ काट है जो चौड़ीकरण की ओर ले जाता है, K एक स्थिरांक है)। इस प्रकार, विकिरण स्रोत में और अवशोषित सेल में गैस चरण के दबाव, तापमान और संरचना के आधार पर अवशोषण और उत्सर्जन लाइनों की आकृति की चौड़ाई भिन्न हो सकती है, जो फ़ंक्शन के रूप को प्रभावित करेगी और हो सकती है एसए के परिणामों में अस्पष्टता कुछ हद तक, इसे जटिल तकनीकों द्वारा समाप्त किया जा सकता है। वॉल्श विधि में, एक खोखले कैथोड (LCL) वाले लैंप का उपयोग किया जाता है, जो वर्णक्रमीय रेखाओं का उत्सर्जन करते हैं जो पारंपरिक अवशोषित कोशिकाओं में निर्धारित तत्वों के परमाणुओं की अवशोषण रेखाओं की तुलना में बहुत संकरी होती हैं। नतीजतन, ए (0 -0.3) के मूल्यों की काफी विस्तृत श्रृंखला के भीतर निर्भरता एक साधारण रैखिक एफ-टियन बन जाती है। एएए में एक परमाणु के रूप में डीकंप का उपयोग करें। हाइड्रोजन - ऑक्सीजन, एसिटिलीन - वायु, एसिटिलीन - नाइट्रस ऑक्साइड, आदि के मिश्रण पर आधारित लपटें। जलती हुई लौ में उड़ाए गए नमूना समाधान का एक एरोसोल विश्लेषण के अधीन है। एरोसोल आपूर्ति के दौरान और बिना लौ के माध्यम से प्रसारित प्रकाश की तीव्रता और I 0 को क्रमिक रूप से मापा जाता है। मॉडर्न में मापने के उपकरण स्वचालित हैं। कुछ मामलों में, गैस चरण में लपटों के कम तापमान (T ~ 3000 K) के कारण नमूने के वाष्पीकरण और बाद में परमाणुकरण की प्रक्रिया पूरी तरह से नहीं होती है। एरोसोल कणों के वाष्पीकरण की प्रक्रिया और लौ में परमाणुकरण की डिग्री भी लौ की संरचना (दहनशील और ऑक्सीडाइज़र का अनुपात) के साथ-साथ एयरोसोल समाधान की संरचना पर भी निर्भर करती है। अच्छा प्रजनन क्षमता सिग्नल (सर्वोत्तम मामलों में एस आर 0.01-0.02 है) एलपीके को स्रोतों के रूप में उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, विकिरण के-उच्च स्थिरता रखता है, और लौ में वाष्पीकरण और परमाणुकरण की प्रक्रियाओं को पूरा करता है।

27) प्राकृतिक लाइनविड्थ। डॉपलर गैसीय मीडिया में उत्सर्जन लाइन का चौड़ीकरण.स्पेक्ट्रल लाइन की प्राकृतिक चौड़ाईएक पृथक क्वांटम प्रणाली (परमाणु, अणु, नाभिक, आदि) के सहज क्वांटम संक्रमणों के कारण वर्णक्रमीय रेखा की चौड़ाई। ई. श. साथ। एल बुलाया विकिरण भी। चौड़ाई। अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार, उत्साहित स्तर मैंएक सीमित जीवनकाल t . के साथ एक क्वांटम प्रणाली की ऊर्जा मैं, अर्ध-असतत हैं और एक सीमित (छोटी) चौड़ाई है (स्तर की चौड़ाई देखें)। उत्तेजित स्तर की ऊर्जा बराबर है - स्तर से सभी संभावित सहज क्वांटम संक्रमणों की कुल संभावना मैं (А ik- स्तर पर संक्रमण की संभावना क;आइंस्टीन के गुणांक देखें) यदि ऊर्जा स्तर j, जिससे क्वांटम प्रणाली गुजरती है, भी उत्साहित है, तो E. sh। साथ। एल के बराबर है (Г मैं+ जी जे) संभावना dw ijआवृत्ति रेंज में फोटॉन का उत्सर्जन डी w संक्रमण पर i-j f-loy द्वारा निर्धारित किया जाता है: परमाणुओं और आयनों की अनुनाद रेखाओं के लिए E. श। साथ। एल के बराबर है: कहाँ पे एफ आईजेओ- संक्रमण थरथरानवाला की ताकत मैं-जो, यह संक्रमण आवृत्ति की तुलना में बहुत छोटा है w आईजेयू: जी / डब्ल्यू आईजेयू~ a 3 (z + 1) 2 (यहाँ a = 1/137 महीन संरचना स्थिरांक है, z आयन आवेश बहुलता है)। निषिद्ध रेखाएं विशेष रूप से संकीर्ण हैं। प्राकृतिक रेखा चौड़ाई क्लासिक प्रभारी के साथ थरथरानवाला इ, द्रव्यमान टीऔर अपना। आवृत्ति w 0 के बराबर है: = 2еw 2 0 / 3ms 3। विकिरण। भिगोना भी कम आवृत्तियों की ओर अधिकतम लाइन की एक बहुत छोटी पारी की ओर जाता है ~ Γ 2 / 4w 0। सहज क्वांटम संक्रमण जो ऊर्जा स्तरों की परिमित चौड़ाई निर्धारित करते हैं और ई. श। साथ। एल।, हमेशा फोटॉन के उत्सर्जन के साथ नहीं होता है। डॉपलर वर्णक्रमीय रेखा का विस्तार।यह चौड़ीकरण डॉपलर प्रभाव से जुड़ा है, अर्थात, उत्सर्जक के वेग पर प्रेक्षित विकिरण आवृत्ति की निर्भरता के साथ। यदि स्रोत, जो स्थिर अवस्था में आवृत्ति के साथ मोनोक्रोमैटिक विकिरण बनाता है, गति के साथ पर्यवेक्षक की ओर बढ़ता है ताकि अवलोकन की दिशा में वेग का प्रक्षेपण हो, तो पर्यवेक्षक एक उच्च विकिरण आवृत्ति दर्ज करता है। जहां c तरंग प्रसार का चरण वेग है; 0 - उत्सर्जक की गति और प्रेक्षण की दिशाओं के बीच का कोण। क्वांटम सिस्टम में, परमाणु या अणु विकिरण के स्रोत होते हैं। थर्मोडायनामिक संतुलन पर एक गैसीय माध्यम में, कण वेगों को मैक्सवेल-बोल्ट्जमैन कानून के अनुसार वितरित किया जाता है। इसलिए, इस वितरण के साथ सभी पदार्थों की वर्णक्रमीय रेखा का आकार जुड़ा होगा। पर्यवेक्षक द्वारा रिकॉर्ड किए गए स्पेक्ट्रम में कणों का एक निरंतर सेट होना चाहिए, क्योंकि अलग-अलग परमाणु पर्यवेक्षक के सापेक्ष अलग-अलग गति से चलते हैं। मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मैन वितरण में केवल वेग के अनुमानों को ध्यान में रखते हुए, डॉपलर वर्णक्रमीय रेखा के आकार के लिए निम्नलिखित अभिव्यक्ति प्राप्त की जा सकती है: यह निर्भरता एक गाऊसी फ़ंक्शन है। मान के अनुरूप लाइन की चौड़ाई। कण द्रव्यमान M में वृद्धि और तापमान T में कमी के साथ, रेखा की चौड़ाई कम हो जाती है। डॉपलर प्रभाव के कारण, पूरे पदार्थ की वर्णक्रमीय रेखा किसी एक कण की वर्णक्रमीय रेखा से मेल नहीं खाती है। किसी पदार्थ की प्रेक्षित वर्णक्रमीय रेखा पदार्थ के सभी कणों की वर्णक्रमीय रेखाओं का अध्यारोपण है, अर्थात विभिन्न केंद्रीय आवृत्तियों वाली रेखाएँ। सामान्य तापमान पर प्रकाश कणों के लिए, ऑप्टिकल रेंज में डॉपलर लाइन की चौड़ाई परिमाण के कई आदेशों से प्राकृतिक रेखा की चौड़ाई से अधिक हो सकती है और 1 गीगाहर्ट्ज से अधिक के मूल्यों तक पहुंच सकती है। वह प्रक्रिया जिसमें पूरे पदार्थ की वर्णक्रमीय रेखा का आकार प्रत्येक कण की वर्णक्रमीय रेखा के आकार से मेल नहीं खाता है, वर्णक्रमीय रेखा का अमानवीय विस्तार कहलाता है। मामले में माना जाता है, अमानवीय चौड़ीकरण का कारण डॉपलर प्रभाव था। डॉपलर वर्णक्रमीय रेखा के आकार का वर्णन गाऊसी फलन द्वारा किया जाता है। यदि कण वेगों का वितरण मैक्सवेलियन से भिन्न होता है, तो डॉपलर वर्णक्रमीय रेखा का आकार गाऊसी फलन से भिन्न होगा, लेकिन चौड़ीकरण अमानवीय रहेगा।

28 लेजर: संचालन के सिद्धांत, मुख्य विशेषताएं और अनुप्रयोग

लेजर एक मोनोक्रोमैटिक सुसंगत प्रकाश स्रोत है जिसमें प्रकाश किरण की उच्च प्रत्यक्षता होती है।

लेजर की क्रिया को निर्धारित करने वाली मुख्य शारीरिक प्रक्रिया विकिरण का उत्तेजित उत्सर्जन है। यह तब होता है जब एक फोटॉन एक उत्तेजित परमाणु के साथ संपर्क करता है जब फोटॉन ऊर्जा परमाणु (या अणु) की उत्तेजना ऊर्जा के साथ बिल्कुल मेल खाती है।

इस अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, परमाणु एक असम्बद्ध अवस्था में चला जाता है, और अतिरिक्त ऊर्जा एक नए फोटॉन के रूप में बिल्कुल उसी ऊर्जा, प्रसार की दिशा और प्राथमिक फोटॉन के रूप में ध्रुवीकरण के साथ उत्सर्जित होती है। इस प्रकार, इस प्रक्रिया का परिणाम दो बिल्कुल समान फोटॉन की उपस्थिति है। पहले परमाणु के समान उत्तेजित परमाणुओं के साथ इन फोटॉनों की आगे की बातचीत के साथ, समान फोटॉनों के गुणन की "श्रृंखला प्रतिक्रिया", बिल्कुल एक दिशा में "उड़ान", हो सकती है, जिससे एक संकीर्ण निर्देशित प्रकाश किरण की उपस्थिति होगी। समान फोटॉनों के हिमस्खलन की उपस्थिति के लिए, एक ऐसे वातावरण की आवश्यकता होती है जिसमें अप्रकाशित परमाणुओं की तुलना में अधिक उत्तेजित परमाणु हों, क्योंकि अप्रकाशित परमाणुओं के साथ फोटॉन की बातचीत से फोटॉन का अवशोषण होगा। ऐसे माध्यम को ऊर्जा स्तरों की उलटी आबादी वाला माध्यम कहा जाता है।

लेज़रों ने व्यापक अनुप्रयोग पाया है, और विशेष रूप से उद्योग में विभिन्न प्रकार की सामग्री प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जाता है: धातु, कंक्रीट, कांच, कपड़े, चमड़ा, आदि।

लेजर तकनीकी प्रक्रियाओं को मोटे तौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। इनमें से पहला स्पंदित और निरंतर मोड दोनों में, लेजर बीम के अत्यंत सूक्ष्म फोकस और ऊर्जा की सटीक पैमाइश की संभावना का उपयोग करता है। ऐसी तकनीकी प्रक्रियाओं में, अपेक्षाकृत कम औसत शक्ति के लेज़रों का उपयोग किया जाता है: ये पल्स-आवधिक गैस लेज़र हैं। उत्तरार्द्ध की मदद से, घड़ी उद्योग के लिए माणिक और हीरे के पत्थरों में पतले छेद की ड्रिलिंग के लिए एक तकनीक और पतली तारों को खींचने के लिए निर्माण के लिए एक तकनीक विकसित की गई। लो-पावर स्पंदित लेज़रों के अनुप्रयोग का मुख्य क्षेत्र माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और वैक्यूम उद्योग में लघु भागों की कटिंग और वेल्डिंग से जुड़ा है, जिसमें लघु भागों को चिह्नित किया जाता है, मुद्रण उद्योग की जरूरतों के लिए संख्याओं, अक्षरों, छवियों को स्वचालित रूप से जलाया जाता है।

दूसरे प्रकार की लेज़र तकनीक उच्च औसत शक्ति वाले लेज़रों के उपयोग पर आधारित है: 1 kW और उससे अधिक। शक्तिशाली लेज़रों का उपयोग ऐसी ऊर्जा-गहन तकनीकी प्रक्रियाओं में किया जाता है जैसे मोटी स्टील शीट को काटने और वेल्डिंग करने, सतह को सख्त करने, बड़े आकार के हिस्सों को निर्देशित करने और मिश्र धातु बनाने, सतह के दूषित पदार्थों से इमारतों की सफाई, संगमरमर, ग्रेनाइट काटने, कपड़े काटने, चमड़े और अन्य सामग्रियों को काटने में। जब धातुओं की लेजर वेल्डिंग होती है, तो सीम की उच्च गुणवत्ता प्राप्त होती है और वैक्यूम कक्षों के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग में होता है, और यह कन्वेयर उत्पादन में बहुत महत्वपूर्ण है।

शक्तिशाली लेजर तकनीक ने मैकेनिकल इंजीनियरिंग, मोटर वाहन उद्योग और निर्माण सामग्री उद्योग में आवेदन पाया है। यह न केवल सामग्री प्रसंस्करण की गुणवत्ता में सुधार करने की अनुमति देता है, बल्कि उत्पादन प्रक्रियाओं के तकनीकी और आर्थिक संकेतकों में भी सुधार करता है।

गैस लेज़र शायद आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार के लेज़र हैं और यकीनन इस संबंध में रूबी लेज़रों से भी बेहतर हैं। स्पंदित मोड में स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में बहुत उच्च शक्ति के अपवाद के साथ, विभिन्न प्रकार के गैस लेज़रों में से, कोई हमेशा एक लेज़र के लिए लगभग किसी भी आवश्यकता को पूरा कर सकता है। सामग्री के अरैखिक प्रकाशिक गुणों के अध्ययन में कई प्रयोगों के लिए उच्च शक्तियों की आवश्यकता होती है।

गैस लेज़रों की ख़ासियत अक्सर इस तथ्य के कारण होती है कि वे, एक नियम के रूप में, परमाणु या आणविक स्पेक्ट्रा के स्रोत हैं। इसलिए, संक्रमणों की तरंग दैर्ध्य ठीक-ठीक ज्ञात हैं, वे परमाणु संरचना द्वारा निर्धारित की जाती हैं और आमतौर पर पर्यावरणीय परिस्थितियों से स्वतंत्र होती हैं।

सेमीकंडक्टर लेज़र - सेमीकंडक्टर लेज़रों का मुख्य उदाहरण मैग्नेटिक ऑप्टिकल स्टोरेज (MR) है।

30 ... ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र खोलें। अनुदैर्ध्य मोड। अनुप्रस्थ मोड। विवर्तन प्रतिरोध

1958 में ए.एम. प्रोखोरोव (यूएसएसआर) और स्वतंत्र रूप से आर। डिके, ए। शावलोव, सी। टाउन्स (यूएसए) ने कैविटी रेज़ोनेटर के बजाय ऑप्टिकल रेंज में ओपन रेज़ोनेटर का उपयोग करने की संभावना के विचार की पुष्टि की। ऐसा प्रतिध्वनिकारककहा जाता है खुला ऑप्टिकलया बस ऑप्टिकल, एल >> एल

यदि m = n = स्थिरांक, तो

गुंजयमान आवृत्तियों का परिणामी सेट तथाकथित के अंतर्गत आता है अनुदैर्ध्य(या अक्षीय) मॉड... अक्षीय मोड को दोलन कहा जाता है जो गुंजयमान यंत्र के ऑप्टिकल अक्ष के साथ सख्ती से फैलता है। उनके पास उच्चतम गुणवत्ता कारक है। अनुदैर्ध्य मोड केवल Z अक्ष के साथ आवृत्ति और क्षेत्र वितरण में एक दूसरे से भिन्न होते हैं (अर्थात, आसन्न आवृत्तियों के बीच का अंतर स्थिर होता है और केवल गुंजयमान यंत्र की ज्यामिति पर निर्भर करता है)

विभिन्न सूचकांकों के साथ मोड एम और एन गुंजयमान यंत्र अक्ष के लंबवत समतल में क्षेत्र वितरण में भिन्न होंगे, अर्थात। अनुप्रस्थ दिशा में, यही कारण है कि उन्हें कहा जाता है आड़ा(या गैर-अक्षीय) मॉड... विभिन्न सूचकांकों m और n के साथ अनुप्रस्थ विधाओं के लिए, क्षेत्र संरचना क्रमशः x और y अक्षों की दिशा में भिन्न होगी।

सूचकांक एम और एन के साथ अनुप्रस्थ मोड की आवृत्ति अंतर 1 से भिन्न होता है:

के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

जहां एनएफ फ्रेस्नेल नंबर है।

प्रत्येक अनुप्रस्थ विधा सूचकांक जी द्वारा प्रतिष्ठित एक अनंत संख्या में अनुदैर्ध्य से मेल खाती है।

एक ही सूचकांक m और n, लेकिन अलग-अलग g की विशेषता वाले मोड को सामूहिक रूप से अनुप्रस्थ मोड कहा जाता है। एक विशिष्ट g के संगत कंपन को अनुदैर्ध्य मोड कहा जाता है, जो दिए गए अनुप्रस्थ मोड से संबंधित होता है।

ओपन रेज़ोनेटर के सिद्धांत में, व्यक्तिगत मोड को TEMmnq के रूप में नामित करने के लिए प्रथागत है, जहां एम, एन मोड के अनुप्रस्थ सूचकांक हैं, जी अनुदैर्ध्य सूचकांक है। टीईएम पदनाम अंग्रेजी वाक्यांश ट्रांसवर्स इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (ट्रांसवर्स इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ऑसीलेशन, जिसमें जेड अक्ष पर वैक्टर ई और एच के नगण्य अनुमान हैं) से मेल खाता है। चूंकि संख्या जी बहुत बड़ी है, इसलिए सबस्क्रिप्ट जी को अक्सर छोड़ दिया जाता है और कैविटी मोड को TEMmn दर्शाया जाता है। प्रत्येक प्रकार के अनुप्रस्थ मोड TEMmn में गुंजयमान यंत्र के क्रॉस सेक्शन में क्षेत्र की एक निश्चित संरचना होती है और यह गुंजयमान यंत्र के दर्पणों पर प्रकाश स्थान की एक निश्चित संरचना बनाता है (चित्र। 1.8)। एक गुंजयमान गुहा के विपरीत, खुले मोड को नेत्रहीन रूप से देखा जा सकता है।

वास्तविक मोड के विवर्तन नुकसान इस तथ्य के कारण काफी कम हो जाते हैं कि दर्पणों के बीच विकिरण के कई पास के साथ, उन तरीकों का "प्राकृतिक" चयन होता है जिसके लिए अधिकतम क्षेत्र आयाम दर्पण के केंद्र में होता है। इस प्रकार, विवर्तन हानियों की उपस्थिति में एक खुले अनुनादक में, वास्तविक मोड मौजूद नहीं हो सकते हैं, अर्थात। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के स्थिर विन्यास, जैसे कि खड़ी तरंगें, एक गुंजयमान गुहा में विद्यमान के समान। हालांकि, कम विवर्तन हानियों के साथ दोलनों की एक निश्चित संख्या होती है (उन्हें कभी-कभी क्वासीमोड या ओपन रेज़ोनेटर के मोड कहा जाता है)। इन दोलनों (मोडों) का क्षेत्र गुंजयमान यंत्र की धुरी के पास केंद्रित होता है और इसके परिधीय क्षेत्रों में व्यावहारिक रूप से शून्य हो जाता है।

31 लेजर जनरेटर के विकिरण की मोड संरचना। सॉलिड-स्टेट लेज़रों के संचालन के तरीके

विकिरण की मोड संरचना गुहा के डिजाइन और आयामों पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करती है। अर्धचालक लेजर, साथ ही विकिरण शक्ति के परिमाण पर, अर्धचालक लेजर एक संकीर्ण वर्णक्रमीय रेखा का उत्सर्जन करता है, जो विकिरण शक्ति में वृद्धि के साथ संकरा होता है , अगर स्पंदन और बहुपद्वति प्रभाव प्रकट नहीं होते हैं। सहज उत्सर्जन के कारण चरण के उतार-चढ़ाव से लाइन का संकुचन सीमित है। इंजेक्शन में बढ़ती शक्ति के साथ उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का विकास लेजर अंजीर में दिखाया गया है। 7. एकल-आवृत्ति मोड में, वर्णक्रमीय रेखा को Hz तक संकुचित किया जाता है; मि. एक सेमीकंडक्टर लेजर में लाइन की चौड़ाई का मान चयनात्मक एक्सट का उपयोग करके एकल-आवृत्ति शासन के स्थिरीकरण के साथ। गुंजयमान यंत्र 0.5 kHz है। अर्धचालक लेजर में पंप को संशोधित करके, मॉड्यूलेशन प्राप्त करना संभव है। विकिरण, उदा। कुछ मामलों में 10-20 गीगाहर्ट्ज़ तक पहुंचने वाली आवृत्ति के साथ साइनसॉइडल स्पंदन के रूप में, या यूके-पल्स के रूप में सबपिकोसेकंड अवधि की सूचना अर्धचालक लेजर का उपयोग करके प्रेषित की जाती है। 2-8 जीबीपीएस की स्पीड के साथ।

सॉलिड स्टेट लेजर- एक लेज़र जिसमें एक ठोस-अवस्था वाले पदार्थ का उपयोग सक्रिय माध्यम के रूप में किया जाता है (जैसा कि गैस लेज़रों में गैसों और डाई लेज़रों में तरल पदार्थ के विपरीत)।

सॉलिड-स्टेट लेज़रों के सक्रिय पदार्थों की कार्य योजनाओं को तीन- और चार-स्तरों में विभाजित किया गया है। किसी दिए गए सक्रिय तत्व के काम करने की योजना के अनुसार, मुख्य और निचले कार्य स्तरों के बीच ऊर्जा के अंतर से आंका जाता है। यह अंतर जितना बड़ा होगा, तापमान उतना ही अधिक होगा, कुशल उत्पादन संभव है। इसलिए, उदाहरण के लिए, Cr3 + आयन में, जमीनी अवस्था को दो उप-स्तरों की विशेषता है, जिसके बीच की दूरी 0.38 सेमी -1 है। इस तरह के ऊर्जा अंतर के साथ, तरल हीलियम तापमान (~ 4K) पर भी, ऊपरी उप-स्तर की जनसंख्या निचले वाले की तुलना में केवल ~ 13 ° / 0 कम होती है, अर्थात वे उसी तरह से आबाद होते हैं और इसलिए, माणिक किसी भी तापमान पर तीन-स्तरीय योजना वाला एक सक्रिय पदार्थ है। नियोडिमियम आयन के लिए, विकिरण के लिए निचला लेजर स्तर = 1.06 माइक्रोन मुख्य एक की तुलना में 2000 सेमी -1 अधिक स्थित है। यहां तक ​​​​कि कमरे के तापमान पर, निचले स्तर पर, नियोडिमियम आयन मुख्य स्तर की तुलना में 1.4-104 गुना कम होते हैं, और सक्रिय तत्व, जिसमें सक्रिय तत्व के रूप में नियोडिमियम का उपयोग किया जाता है, चार-स्तरीय योजना के अनुसार काम करते हैं।

सॉलिड-स्टेट लेजर स्पंदित और निरंतर मोड में काम कर सकते हैं। सॉलिड-स्टेट लेज़रों के संचालन के दो स्पंदित मोड हैं: फ्री-रनिंग मोड और क्यू-स्विच मोड। फ्री-रनिंग मोड में, विकिरण पल्स की अवधि व्यावहारिक रूप से पंप पल्स की अवधि के बराबर होती है। क्यू-स्विच्ड मोड में, पल्स अवधि पंप पल्स अवधि की तुलना में काफी कम होती है।

32) अरेखीय प्रकाशिकी - प्रकाशिकी का खंड, जो प्रकाश क्षेत्र की बातचीत में देखी गई ऑप्टिकल घटनाओं की समग्रता की जांच करता है, जिसमें प्रकाश तरंग के विद्युत क्षेत्र ई के वेक्टर के लिए ध्रुवीकरण वेक्टर पी की एक गैर-रेखीय प्रतिक्रिया होती है। अधिकांश पदार्थों में, यह गैर-रैखिकता केवल लेज़रों के साथ प्राप्त बहुत अधिक प्रकाश तीव्रता पर देखी जाती है। यह बातचीत और प्रक्रिया दोनों को रैखिक मानने के लिए प्रथागत है यदि इसकी संभावना विकिरण तीव्रता की पहली शक्ति के समानुपाती हो। यदि यह डिग्री एक से अधिक है, तो बातचीत और प्रक्रिया दोनों को गैर-रेखीय कहा जाता है। इस प्रकार, रैखिक और अरेखीय प्रकाशिकी शब्द उत्पन्न हुए। उद्भव अरेखीय प्रकाशिकीलेज़रों के विकास से जुड़ा है जो परमाणुओं में सूक्ष्म क्षेत्र की ताकत के अनुरूप उच्च विद्युत क्षेत्र की ताकत के साथ प्रकाश उत्पन्न कर सकता है। पदार्थ पर कम-तीव्रता वाले विकिरण से उच्च-तीव्रता वाले विकिरण के प्रभाव में अंतर के मुख्य कारण: उच्च विकिरण तीव्रता पर, मल्टीफ़ोटोन प्रक्रियाएं मुख्य भूमिका निभाती हैं, जब एक प्राथमिक अधिनियम में कई फोटॉन अवशोषित होते हैं। उच्च विकिरण तीव्रता पर, स्व-क्रिया प्रभाव दिखाई देते हैं, जिससे विकिरण के प्रभाव में किसी पदार्थ के प्रारंभिक गुणों में परिवर्तन होता है। सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली आवृत्ति परिवर्तन प्रक्रियाओं में से एक है दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी... यह घटना एनडी: वाईएजी लेजर (1064 एनएम) या टाइटेनियम-डॉप्ड नीलमणि लेजर (800 एनएम) के उत्पादन को क्रमशः 532 एनएम (हरा) या 400 एनएम (वायलेट) पर दृश्य विकिरण में परिवर्तित करने की अनुमति देती है। व्यवहार में, प्रकाश की आवृत्ति को दोगुना करने के लिए, आउटपुट लेजर बीम में कड़ाई से परिभाषित तरीके से उन्मुख एक गैर-रेखीय ऑप्टिकल क्रिस्टल स्थापित किया जाता है।

33) प्रकाश प्रकीर्णन - पदार्थ के साथ बातचीत के दौरान दृश्य सीमा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का प्रकीर्णन। इस मामले में, ऑप्टिकल विकिरण के स्थानिक वितरण, आवृत्ति, ध्रुवीकरण में परिवर्तन होता है, हालांकि अक्सर बिखरने को केवल प्रकाश प्रवाह के कोणीय वितरण के परिवर्तन के रूप में समझा जाता है। घटना और बिखरी हुई रोशनी की आवृत्तियाँ होने दें। फिर यदि - लोचदार प्रकीर्णन यदि - अकुशल प्रकीर्णन - स्टोक्स प्रकीर्णन - विरोधी स्टोक्स प्रकीर्णन प्रकीर्णित प्रकाश सामग्री की संरचना और गतिकी के बारे में जानकारी देता है। रेले स्कैटरिंग- कणों, विषमताओं या अन्य वस्तुओं पर तरंग दैर्ध्य (जिसे लोचदार प्रकीर्णन भी कहा जाता है) को बदले बिना प्रकाश का सुसंगत प्रकीर्णन, जब बिखरी हुई रोशनी की आवृत्ति बिखरने वाली वस्तु या प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति से काफी कम होती है। समतुल्य सूत्रीकरण: इसकी तरंग दैर्ध्य से छोटी वस्तुओं द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन। एक रमन प्रकीर्णन थरथरानवाला के साथ बातचीत का मॉडल, वर्णक्रमीय रेखाएं बिखरे हुए विकिरण स्पेक्ट्रम में दिखाई देती हैं, जो प्राथमिक (रोमांचक) प्रकाश के स्पेक्ट्रम में अनुपस्थित हैं। दिखाई देने वाली रेखाओं की संख्या और स्थान पदार्थ की आणविक संरचना से निर्धारित होता है। विकिरण की तीव्रता के लिए अभिव्यक्ति का रूप है जहां पी प्रेरित द्विध्रुवीय क्षण है, जिसे आनुपातिकता के गुणांक के रूप में परिभाषित किया गया है α इस समीकरण में अणु की ध्रुवणता कहलाती है। एक प्रकाश तरंग को तीव्रता के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के रूप में देखें इकंपन आवृत्ति के साथ ν 0 : कहाँ पे ई 0- आयाम, ए टी- समय।

विकिरण प्रवाह भौतिक मात्रा पूरे सतह से प्रति इकाई समय में एक गर्म शरीर द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा के बराबर होती है:

शरीर की ऊर्जा चमक (चमक) आरपूरे तरंग दैर्ध्य अंतराल (0 .) में एक गर्म शरीर के इकाई क्षेत्र से प्रति इकाई समय में उत्सर्जित ऊर्जा< < ∞).:

चमक वर्णक्रमीय घनत्व आर  , टीतरंग दैर्ध्य रेंज में उत्सर्जित ऊर्जा है से  + d प्रति इकाई समय प्रति इकाई क्षेत्र

ऊर्जावान चमक आर टीहो रहा अभिन्नविकिरण विशेषता संबंधित है स्पेक्ट्रलअनुपात द्वारा चमकदार चमक घनत्व

चूंकि तरंगदैर्घ्य और आवृत्ति ज्ञात संबंध . से संबंधित हैं = सी/ , विकिरण की वर्णक्रमीय विशेषताओं को आवृत्ति द्वारा भी चित्रित किया जा सकता है।

निकायों की विकिरण विशेषताएं

चावल। 3. ब्लैक बॉडी मॉडल

; बिल्कुल सफेद शरीर,

; पूरी तरह से काला शरीर।

अवशोषण गुणांक तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है और वर्णक्रमीय अवशोषण क्षमता द्वारा विशेषता है - एक आयाम रहित भौतिक मात्रा जो दर्शाती है कि तरंग दैर्ध्य रेंज में शरीर की प्रति इकाई समय प्रति इकाई समय में ऊर्जा का कितना अंश से तक गिरता है। + डी, यह अवशोषित करता है:

एक पिंड जिसकी अवशोषण क्षमता सभी तरंग दैर्ध्य के लिए समान होती है और केवल तापमान पर निर्भर करती है उसे ग्रे कहा जाता है:

2. ऊष्मा विकिरण के नियम

2.1. ऊर्जावान चमक के वर्णक्रमीय घनत्व और किसी भी शरीर की अवशोषण क्षमता के बीच एक संबंध है, जिसे व्यक्त किया जाता है किरचॉफ का नियम:

किसी भी पिंड की दीप्तिमान चमक के वर्णक्रमीय घनत्व का किसी दिए गए तरंग दैर्ध्य और तापमान पर इसकी अवशोषण क्षमता का अनुपात सभी निकायों के लिए एक स्थिर मूल्य है और एक बिल्कुल काले शरीर की चमकदार चमक के वर्णक्रमीय घनत्व के बराबर है। आर  , टीएक ही तापमान और तरंग दैर्ध्य पर।

यहाँ आर  , टी  यूनिवर्सल किरचॉफ फंक्शन, पर ए  , टी= 1, यानी यूनिवर्सल किरचॉफ फंक्शन . से ज्यादा कुछ नहीं है साथएक बिल्कुल काले शरीर की चमकदार चमक का वर्णक्रमीय घनत्व।

किरचॉफ के नियम के परिणाम:

चूंकि ए  , टी < 1, то: энергия излучения любо­го тела всегда меньше энергии излу­че­ния абсолютно черного тела;

यदि शरीर एक निश्चित तरंग दैर्ध्य रेंज में ऊर्जा को अवशोषित नहीं करता है ( ए  , टी= 0), तो यह इसे इस श्रेणी () में उत्सर्जित नहीं करता है।

इंटीग्रल रेडिएंट ल्यूमिनोसिटी

धूसर शरीर के लिए

वे। अवशोषण गुणांक ग्रे और काले निकायों के उत्सर्जन के अनुपात को दर्शाता है... तकनीकी साहित्य में, इसे कहा जाता है भूरे शरीर के कालेपन की डिग्री।

2.2. स्टीफन-बोल्ट्जमैन कानूनप्रयोगात्मक डेटा के विश्लेषण से डी। स्टीफ़न (1879) द्वारा स्थापित, और फिर एल। बोल्ट्ज़मैन (1884) द्वारा सैद्धांतिक रूप से।

= 5.6710 -8 डब्ल्यू / (एम 2  के 4)  स्टीफन-बोल्ट्ज़मान स्थिरांक,

वे। एक बिल्कुल काले शरीर की ऊर्जा चमक उसके पूर्ण तापमान के चौथे डिग्री के समानुपाती होती है।

ग्रे बॉडी के लिए स्टीफन-बोल्ट्जमैन कानून

वीन का विस्थापन नियमजर्मन भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू वीन द्वारा स्थापित (1893)

, बी= 2.910 -3 एम क निरंतर शराब। (10)

जिस तरंग दैर्ध्य पर एक बिल्कुल काले शरीर की चमकदार चमक का अधिकतम वर्णक्रमीय घनत्व गिरता है, वह इस शरीर के पूर्ण तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है, अर्थात। तापमान में वृद्धि के साथ, अधिकतम ऊर्जा रिलीज शॉर्टवेव रेंज में स्थानांतरित हो जाती है।

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गर्मी विकिरण

थर्मल विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण है जो किसी पदार्थ की संरचना में परमाणुओं और अणुओं की घूर्णी और कंपन गति की ऊर्जा के कारण होता है। ऊष्मीय विकिरण उन सभी पिंडों की विशेषता है जिनका तापमान परम शून्य के तापमान से अधिक होता है।

मानव शरीर से थर्मल विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों की अवरक्त श्रेणी से संबंधित है। पहली बार इस तरह के विकिरण की खोज अंग्रेजी खगोलशास्त्री विलियम हर्शल ने की थी। 1865 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे। मैक्सवेल ने साबित किया कि अवरक्त विकिरण में विद्युत चुम्बकीय प्रकृति होती है और यह 760 एनएम से 1-2 मिमी तक तरंग दैर्ध्य है। सबसे अधिक बार, अवरक्त विकिरण की पूरी श्रृंखला को क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है: निकट (750nm-2.500nm), मध्यम (2.500nm - 50.000nm) और दूर (50.000nm-2.000.000nm)।

आइए उस मामले पर विचार करें जब शरीर ए गुहा बी में स्थित है, जो एक आदर्श परावर्तक (विकिरण-अभेद्य) खोल सी (छवि 1) से घिरा है। खोल की आंतरिक सतह से कई प्रतिबिंबों के परिणामस्वरूप, विकिरण को दर्पण गुहा के भीतर संरक्षित किया जाएगा और आंशिक रूप से शरीर ए द्वारा अवशोषित किया जाएगा। इन स्थितियों के तहत, सिस्टम गुहा बी - शरीर ए ऊर्जा नहीं खोएगा, लेकिन वहां होगा केवल शरीर ए और गुहा बी को भरने वाले विकिरण के बीच ऊर्जा का निरंतर आदान-प्रदान हो।

संतुलन थर्मल विकिरण में निम्नलिखित गुण होते हैं: सजातीय (गुहा के सभी बिंदुओं पर समान ऊर्जा प्रवाह घनत्व), आइसोट्रोपिक (प्रसार की संभावित दिशाएं समान रूप से संभावित हैं), अध्रुवीकृत (विद्युत के वैक्टर की दिशा और मूल्य और गुहा के सभी बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र अराजक रूप से बदलते हैं)।

थर्मल विकिरण की मुख्य मात्रात्मक विशेषताएं हैं:

ऊर्जावान चमक थर्मल विकिरण की संपूर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण की ऊर्जा की मात्रा है जो एक इकाई सतह क्षेत्र से सभी दिशाओं में एक शरीर द्वारा उत्सर्जित होती है: आर = ई / (एस · टी), [जे / (m2s)] = [W / m2] ऊर्जावान चमक शरीर की प्रकृति, शरीर के तापमान, शरीर की सतह की स्थिति और विकिरण तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है।

वर्णक्रमीय उज्ज्वल चमक - किसी दिए गए तापमान (T + dT) पर दिए गए तरंग दैर्ध्य (λ + dλ) के लिए शरीर की चमकदार चमक: Rλ, T = f (λ, T)।

कुछ तरंग दैर्ध्य के भीतर एक शरीर की ऊर्जा चमक की गणना T = const के लिए Rλ, T = f (λ, T) को एकीकृत करके की जाती है:

अवशोषण गुणांक शरीर द्वारा अवशोषित ऊर्जा का आपतित ऊर्जा से अनुपात है। इसलिए, यदि फ्लक्स dФпр का विकिरण शरीर पर पड़ता है, तो इसका एक भाग शरीर की सतह से परावर्तित होता है - dФотр, दूसरा भाग शरीर में चला जाता है और आंशिक रूप से ऊष्मा dФпол में बदल जाता है, और तीसरा भाग कई के बाद आंतरिक प्रतिबिंब शरीर से बाहर की ओर गुजरते हैं dФпр: α = dФпол / dFpad।

मोनोक्रोमैटिक अवशोषण गुणांक - किसी दिए गए तापमान पर दिए गए तरंग दैर्ध्य के थर्मल विकिरण के अवशोषण का गुणांक: αλ, T = f (λ, T)

पिंडों में ऐसे पिंड हैं जो उन पर पड़ने वाले किसी भी तरंग दैर्ध्य के सभी तापीय विकिरण को अवशोषित कर सकते हैं। ऐसे आदर्श रूप से अवशोषित पिंडों को ब्लैक बॉडी कहा जाता है। उनके लिए, α = 1.

भूरे रंग के शरीर भी होते हैं जिनके लिए α<1, но одинаковый для всех длин волн инфракрасного диапазона.

ब्लैकबॉडी मॉडल एक छोटा गुहा है जो गर्मी-तंग म्यान के साथ खुलता है। छेद का व्यास गुहा व्यास के 0.1 से अधिक नहीं है। एक स्थिर तापमान पर, छेद से कुछ ऊर्जा उत्सर्जित होती है, जो बिल्कुल काले शरीर की ऊर्जा चमक के अनुरूप होती है। लेकिन काला शरीर आदर्शीकरण है। लेकिन ब्लैकबॉडी थर्मल रेडिएशन के नियम वास्तविक कानूनों के करीब पहुंचने में मदद करते हैं।

2. ऊष्मा विकिरण के नियम

किरचॉफ के नियम के परिणाम:

कई तत्वों के स्पेक्ट्रा के एक व्यवस्थित अध्ययन ने किरचॉफ और बन्सन को गैसों के अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा और संबंधित परमाणुओं की व्यक्तित्व के बीच एक स्पष्ट संबंध स्थापित करने की अनुमति दी। तो वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रस्तावित किया गया था, जिसकी सहायता से पदार्थों की पहचान करना संभव है, जिनकी एकाग्रता 0.1 एनएम है।

एक बिल्कुल काले शरीर, भूरे रंग के शरीर, मनमाना शरीर के लिए चमकदार चमक के वर्णक्रमीय घनत्व का वितरण। अंतिम वक्र में कई मैक्सिमा और मिनिमा होते हैं, जो ऐसे निकायों के विकिरण और अवशोषण की चयनात्मकता को इंगित करते हैं।

2. स्टीफन-बोल्ट्जमैन कानून।

1893 में जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम वीन ने एक कानून तैयार किया जो तापमान के आधार पर ब्लैकबॉडी विकिरण के स्पेक्ट्रम में किसी पिंड की उज्ज्वल चमक के अधिकतम वर्णक्रमीय घनत्व की स्थिति निर्धारित करता है। कानून के अनुसार, तरंग दैर्ध्य max, जो कि ब्लैकबॉडी की ऊर्जावान चमक के अधिकतम वर्णक्रमीय घनत्व के लिए जिम्मेदार है, इसके पूर्ण तापमान T: max = w / t के विपरीत आनुपातिक है, जहां b = 2.9 * 10-3 m · K वियन स्थिरांक है।

इस प्रकार, तापमान में वृद्धि के साथ, न केवल कुल विकिरण ऊर्जा बदल जाती है, बल्कि उज्ज्वल चमक के वर्णक्रमीय घनत्व के वितरण वक्र का आकार भी बदल जाता है। वर्णक्रमीय घनत्व का अधिकतम तापमान बढ़ते तापमान के साथ छोटी तरंग दैर्ध्य की ओर बढ़ जाता है। इसलिए वियन के नियम को विस्थापन का नियम कहा जाता है।

ऑप्टिकल पाइरोमेट्री में वीन के नियम का उपयोग किया जाता है - अत्यधिक गर्म पिंडों के विकिरण स्पेक्ट्रम से तापमान निर्धारित करने की एक विधि जो पर्यवेक्षक से बहुत दूर हैं। यह वह तरीका था जिसने सबसे पहले सूर्य का तापमान (470nm T = 6160K के लिए) निर्धारित किया था।

4. प्लैंक का सिद्धांत। 1900 में एक जर्मन वैज्ञानिक ने एक परिकल्पना प्रस्तुत की कि पिंड लगातार नहीं, बल्कि अलग-अलग भागों में उत्सर्जित होते हैं - क्वांटा। एक क्वांटम की ऊर्जा विकिरण आवृत्ति के समानुपाती होती है: E = hν = h · c / , जहाँ h = 6, 63 * 10-34 J · s प्लैंक स्थिरांक।

थर्मल विकिरण और इसकी विशेषताएं

गर्मी विकिरण- यह निकायों का विद्युत चुम्बकीय विकिरण है, जो उनकी आंतरिक ऊर्जा (परमाणुओं और अणुओं की तापीय गति की ऊर्जा) में परिवर्तन के कारण उत्पन्न होता है।

मानव शरीर से थर्मल विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों की अवरक्त श्रेणी से संबंधित है।

अवरक्त किरणों 760 एनएम से 1-2 मिमी तक तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों की सीमा पर कब्जा करें।

थर्मल विकिरण स्रोत: कोई भी पिंड जिसका तापमान परम शून्य के तापमान से अधिक है।

विकिरण प्रवाह (एफ)- समय की प्रति इकाई सभी दिशाओं में चयनित क्षेत्र (सतह) से उत्सर्जित (अवशोषित) ऊर्जा की मात्रा।

2. अभिन्न उत्सर्जन (आर) -प्रति इकाई सतह क्षेत्र में विकिरण प्रवाह।

3. वर्णक्रमीय उत्सर्जन() वर्णक्रमीय अंतराल की प्रति इकाई अभिन्न उत्सर्जन है

अभिन्न उत्सर्जन कहाँ है;

तरंग दैर्ध्य अंतराल () की चौड़ाई है।

4. अभिन्न अवशोषण क्षमता (अवशोषण गुणांक)-शरीर द्वारा अवशोषित ऊर्जा का आपतित ऊर्जा से अनुपात।

- विकिरण प्रवाह जो शरीर द्वारा अवशोषित होता है;

- विकिरण का प्रवाह जो शरीर पर पड़ता है।

5. वर्णक्रमीय अवशोषण - अवशोषण गुणांक एक इकाई वर्णक्रमीय अंतराल को संदर्भित करता है:

बिल्कुल काला शरीर। धूसर शरीर

एक बिल्कुल काला शरीर एक ऐसा शरीर है जो सभी गिरती ऊर्जा को अवशोषित करता है।

एक काले शरीर का अवशोषण गुणांक और तरंग दैर्ध्य पर निर्भर नहीं करता है।

पूरी तरह से काले शरीर के उदाहरण: कालिख, काली मखमल।

ग्रे शरीर वे शरीर हैं जिनके पास है।

उदाहरण: मानव शरीर को धूसर शरीर माना जाता है।

काले और भूरे रंग के शरीर एक भौतिक अमूर्तता हैं।

ऊष्मा विकिरण नियम

1. किरचॉफ का नियम (1859): पिंडों की वर्णक्रमीय उत्सर्जन क्षमता और उनकी वर्णक्रमीय अवशोषण क्षमता का अनुपात उत्सर्जक पिंड की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है और किसी दिए गए तापमान पर एक बिल्कुल काले शरीर की वर्णक्रमीय उत्सर्जन के बराबर होता है:

एक बिल्कुल काले शरीर की वर्णक्रमीय उत्सर्जन कहाँ है।

ऊष्मीय विकिरण संतुलन में है - शरीर द्वारा जितनी ऊर्जा उत्सर्जित की जाती है, उतनी ही वह अवशोषित करती है।

चावल। 41. थर्मल विकिरण के स्पेक्ट्रा में ऊर्जा वितरण के वक्र

विभिन्न शरीर (1 - बिल्कुल काला शरीर, 2 - भूरा शरीर,

3 - मनमाना शरीर)

2. स्टीफन - बोल्ट्जमैन कानून (1879, 1884):एक बिल्कुल काले शरीर () की अभिन्न उत्सर्जन उसके थर्मोडायनामिक तापमान (टी) की चौथी शक्ति के सीधे आनुपातिक है।

कहाँ पे - स्टीफ़न - बोल्ट्ज़मान स्थिरांक

3. वियन का नियम (1893): जिस तरंग दैर्ध्य पर किसी दिए गए पिंड की अधिकतम वर्णक्रमीय उत्सर्जन होता है, वह तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

कहाँ = - लगातार शराब।

चावल। 42. विभिन्न तापमानों पर एक बिल्कुल काले शरीर के थर्मल विकिरण का स्पेक्ट्रा

मानव शरीर का ऊष्मीय विकिरण

थर्मोरेग्यूलेशन के कारण मानव शरीर का तापमान स्थिर रहता है। थर्मोरेग्यूलेशन का मुख्य भाग शरीर और पर्यावरण के बीच हीट एक्सचेंज है।

निम्नलिखित प्रक्रियाओं का उपयोग करके गर्मी हस्तांतरण होता है:

ए) थर्मल चालकता (0%), बी) संवहन (20%), सी) विकिरण (50%), डी) वाष्पीकरण (30%)।

मानव शरीर की ऊष्मीय विकिरण रेंज

मानव त्वचा की सतह का तापमान:।

तरंग दैर्ध्य इन्फ्रारेड रेंज से मेल खाती है, इसलिए इसे मानव आंख से नहीं माना जाता है।

मानव शरीर का उत्सर्जन

मानव शरीर को एक धूसर शरीर माना जाता है, क्योंकि यह आंशिक रूप से ऊर्जा () का उत्सर्जन करता है और पर्यावरण से विकिरण को अवशोषित करता है ()।

विकिरण के कारण एक व्यक्ति अपने शरीर के 1 भाग से 1 सेकंड में जो ऊर्जा () खो देता है वह है:

जहां परिवेश का तापमान:, मानव शरीर का तापमान:।

तापमान निर्धारित करने के लिए संपर्क विधियां

थर्मामीटर: पारा, शराब।

सेल्सियस स्केल: टी डिग्री सेल्सियस

केल्विन स्केल: टी = 273 + टी डिग्री सेल्सियस

थर्मोग्राफी थर्मल विकिरण की तीव्रता का आकलन करके मानव शरीर के एक हिस्से के तापमान को दूर से निर्धारित करने की एक विधि है।

उपकरण: थर्मोग्राफ या थर्मल इमेजर (किसी व्यक्ति के चयनित क्षेत्र में तापमान वितरण को पंजीकृत करता है)।

व्याख्यान संख्या 16। गर्मी विकिरण

1. थर्मल विकिरण की अवधारणा और इसकी विशेषताएं

तो गर्मी विकिरण क्या है?

चित्र .1। गुहा B . की दर्पण दीवारों से उष्मा तरंगों का बहु परावर्तन

यदि प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के लिए ऊर्जा वितरण अपरिवर्तित रहता है, तो ऐसी प्रणाली की स्थिति संतुलन में होगी, और विकिरण भी संतुलन में होगा। थर्मल विकिरण संतुलन विकिरण का एकमात्र प्रकार है। अगर, किसी कारण से, विकिरण और शरीर के बीच संतुलन बदल जाता है, तो ऐसी थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं होने लगती हैं, जो सिस्टम को संतुलन की स्थिति में वापस कर देगी। यदि शरीर A अवशोषित होने से अधिक उत्सर्जन करना शुरू कर देता है, तो शरीर आंतरिक ऊर्जा खोना शुरू कर देता है और शरीर का तापमान (आंतरिक ऊर्जा के माप के रूप में) गिरना शुरू हो जाएगा, जिससे विकिरणित ऊर्जा की मात्रा कम हो जाएगी। शरीर का तापमान तब तक गिरेगा जब तक विकिरणित ऊर्जा की मात्रा शरीर द्वारा अवशोषित ऊर्जा की मात्रा के बराबर नहीं हो जाती। इस प्रकार, एक संतुलन राज्य आ जाएगा।

अवशोषण गुणांक शरीर द्वारा अवशोषित ऊर्जा का आपतित ऊर्जा से अनुपात है। इसलिए, यदि फ्लक्स dФ पैड का विकिरण शरीर पर पड़ता है, तो इसका एक भाग शरीर की सतह से परावर्तित होता है - dФ ref, दूसरा भाग शरीर में चला जाता है और आंशिक रूप से ऊष्मा dФ अवशोषण में बदल जाता है, और तीसरा भाग भाग, कई आंतरिक प्रतिबिंबों के बाद, शरीर से बाहर की ओर जाता है dФ pr : α = dF अवशोषण / dF पैड।

अवशोषण गुणांक α अवशोषित शरीर की प्रकृति, अवशोषित विकिरण की तरंग दैर्ध्य, तापमान और शरीर की सतह की स्थिति पर निर्भर करता है।

ब्लैकबॉडी मॉडल एक छोटा गुहा है जो गर्मी-तंग म्यान के साथ खुलता है। छेद का व्यास गुहा व्यास के 0.1 से अधिक नहीं है। एक स्थिर तापमान पर, छेद से कुछ ऊर्जा उत्सर्जित होती है, जो बिल्कुल काले शरीर की ऊर्जा चमक के अनुरूप होती है। लेकिन काला शरीर आदर्शीकरण है। लेकिन ब्लैकबॉडी थर्मल रेडिएशन के नियम वास्तविक कानूनों के करीब पहुंचने में मदद करते हैं।

2. ऊष्मा विकिरण के नियम

1. किरचॉफ का नियम। थर्मल विकिरण संतुलन में है - शरीर द्वारा कितनी ऊर्जा उत्सर्जित की जाती है, इसलिए इसे अवशोषित किया जाता है। एक बंद गुहा में तीन निकायों के लिए, आप लिख सकते हैं:

संकेतित अनुपात तब भी सही होगा जब निकायों में से एक ACh हो:

यह किरचॉफ का नियम है: किसी पिंड की दीप्तिमान चमक के वर्णक्रमीय घनत्व का उसके मोनोक्रोमैटिक अवशोषण गुणांक (एक निश्चित तापमान पर और एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के लिए) का अनुपात शरीर की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है और सभी निकायों के लिए समान है एक ही तापमान और तरंग दैर्ध्य पर चमकदार चमक का वर्णक्रमीय घनत्व।

1. ब्लैकबॉडी की वर्णक्रमीय उज्ज्वल चमक तरंग दैर्ध्य और शरीर के तापमान का एक सार्वभौमिक कार्य है।

2. ब्लैकबॉडी की वर्णक्रमीय उज्ज्वल चमक सबसे अधिक है।

3. एक मनमाना शरीर की वर्णक्रमीय चमक एक बिल्कुल काले शरीर की वर्णक्रमीय चमक द्वारा इसके अवशोषण गुणांक के उत्पाद के बराबर है।

4. किसी दिए गए तापमान पर कोई भी पिंड उसी तरंग दैर्ध्य की तरंगों का उत्सर्जन करता है जो वह दिए गए तापमान पर उत्सर्जित करता है।

1879 में, ऑस्ट्रियाई वैज्ञानिक जोसेफ स्टीफ़न (प्रयोगात्मक रूप से एक मनमाना शरीर के लिए) और लुडविग बोल्ट्ज़मैन (सैद्धांतिक रूप से काले शरीर के लिए) ने पाया कि संपूर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज में कुल उज्ज्वल चमक पूर्ण शरीर के तापमान की चौथी शक्ति के समानुपाती होती है:

1893 में जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम वीन ने एक कानून तैयार किया जो तापमान के आधार पर ब्लैकबॉडी विकिरण के स्पेक्ट्रम में किसी पिंड की उज्ज्वल चमक के अधिकतम वर्णक्रमीय घनत्व की स्थिति निर्धारित करता है। कानून के अनुसार, तरंग दैर्ध्य मैक्स, जो ब्लैकबॉडी की ऊर्जावान चमक के अधिकतम वर्णक्रमीय घनत्व के लिए जिम्मेदार है, इसके पूर्ण तापमान टी के विपरीत आनुपातिक है: λ अधिकतम = डब्ल्यू / टी, जहां बी = 2.9 * 10 -3 मीटर · K, वियन नियतांक है।

प्रस्तुत कानूनों ने सैद्धांतिक रूप से तरंग दैर्ध्य पर उज्ज्वल चमक के वर्णक्रमीय घनत्व के वितरण के लिए समीकरणों को खोजना संभव नहीं बनाया। रेले और जीन्स के काम, जिसमें वैज्ञानिकों ने शास्त्रीय भौतिकी के नियमों के आधार पर ब्लैकबॉडी विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना की जांच की, मौलिक कठिनाइयों को जन्म दिया, जिसे पराबैंगनी आपदा कहा जाता है। यूवी तरंगों की श्रेणी में, ब्लैकबॉडी की ऊर्जावान चमक अनंत तक पहुंच जानी चाहिए थी, हालांकि प्रयोगों में यह शून्य हो गई। इन परिणामों ने ऊर्जा संरक्षण के नियम का खंडन किया।

4. प्लैंक का सिद्धांत। 1900 में एक जर्मन वैज्ञानिक ने एक परिकल्पना प्रस्तुत की कि पिंड लगातार नहीं, बल्कि अलग-अलग भागों में उत्सर्जित होते हैं - क्वांटा। एक क्वांटम की ऊर्जा विकिरण आवृत्ति के समानुपाती होती है: E = hν = h · c / , जहाँ h = 6.63 * J · s प्लैंक स्थिरांक है।

यह सूत्र सभी तापमानों पर संपूर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज पर प्रयोगात्मक डेटा के अनुरूप है।

3. वास्तविक निकायों और मानव शरीर का विकिरण

मानव शरीर की सतह से ऊष्मीय विकिरण गर्मी हस्तांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गर्मी हस्तांतरण के ऐसे तरीके हैं: तापीय चालकता (चालन), संवहन, विकिरण, वाष्पीकरण। जिन परिस्थितियों में एक व्यक्ति खुद को पाता है, उसके आधार पर, इनमें से प्रत्येक विधि प्रमुख हो सकती है (उदाहरण के लिए, बहुत उच्च परिवेश के तापमान पर, प्रमुख भूमिका वाष्पीकरण की होती है, और ठंडे पानी में - चालन, और पानी का तापमान 15 डिग्री होता है। नग्न व्यक्ति के लिए घातक वातावरण, और 2-4 घंटे के बाद बेहोशी और मस्तिष्क के हाइपोथर्मिया के कारण मृत्यु हो जाती है)। कुल गर्मी हस्तांतरण में विकिरण का हिस्सा 75 से 25% तक हो सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, शारीरिक आराम पर लगभग 50%।

वास्तविक निकायों की ऊर्जावान चमक के वर्णक्रमीय घनत्व की विशेषताएं हैं: 310K पर, जो मानव शरीर के औसत तापमान से मेल खाती है, अधिकतम थर्मल विकिरण 9700nm पर पड़ता है। शरीर के तापमान में किसी भी परिवर्तन से शरीर की सतह से थर्मल विकिरण की शक्ति में परिवर्तन होता है (0.1 डिग्री पर्याप्त है)। इसलिए, कुछ अंगों से जुड़े केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के माध्यम से त्वचा के क्षेत्रों का अध्ययन बीमारियों की पहचान करने में मदद करता है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में काफी बदलाव होता है (ज़खारिन-गेड ज़ोन की थर्मोग्राफी)।

4. गर्मी और ठंड के जैविक और चिकित्सीय प्रभाव

मानव शरीर लगातार थर्मल विकिरण का उत्सर्जन और अवशोषण करता है। यह प्रक्रिया मानव शरीर और पर्यावरण के तापमान पर निर्भर करती है। मानव शरीर का अधिकतम IR विकिरण 9300nm पर होता है।

5. थर्मोग्राफी की भौतिक नींव। थर्मल इमेजर्स

थर्मोग्राफी, या थर्मल इमेजिंग, मानव शरीर से अवरक्त विकिरण के पंजीकरण के आधार पर एक कार्यात्मक निदान पद्धति है।

कई कंपनियों ने हाल ही में इस तथ्य को स्वीकार किया है कि संभावित ग्राहक तक "पहुंच" करना कभी-कभी मुश्किल होता है, उनका सूचना क्षेत्र विभिन्न प्रकार के विज्ञापन संदेशों से इतना भरा होता है कि वे केवल माना जाना बंद कर देते हैं।

कम समय में बिक्री बढ़ाने के लिए सक्रिय फोन बिक्री सबसे प्रभावी तरीकों में से एक बन रही है। कोल्ड कॉल का उद्देश्य उन ग्राहकों को आकर्षित करना है जिन्होंने पहले किसी उत्पाद या सेवा के लिए आवेदन नहीं किया है, लेकिन कई कारकों के लिए संभावित ग्राहक हैं। फ़ोन नंबर डायल करने के बाद, एक सक्रिय बिक्री प्रबंधक को कोल्ड कॉल के उद्देश्य को स्पष्ट रूप से समझना चाहिए। आखिरकार, टेलीफोन पर बातचीत के लिए बिक्री प्रबंधक से विशेष कौशल और धैर्य की आवश्यकता होती है, साथ ही तकनीक और बातचीत के तरीकों के ज्ञान की भी आवश्यकता होती है।

थर्मल विकिरण विशेषताओं

विषय के मुख्य प्रश्न:

1. थर्मल विकिरण के लक्षण।

2. ऊष्मीय विकिरण के नियम (किरचॉफ का नियम, स्टीफन-बोल्ट्जमैन का नियम, वियन का नियम); प्लैंक का सूत्र।

3. थर्मोग्राफी (थर्मल इमेजिंग) की भौतिक नींव।

4. शरीर से गर्मी हस्तांतरण।

परम शून्य (0 K) से ऊपर के तापमान पर कोई भी पिंड विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्रोत होता है, जिसे तापीय विकिरण कहा जाता है। यह शरीर की आंतरिक ऊर्जा से उत्पन्न होता है।

एक गर्म पिंड द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग दैर्ध्य (स्पेक्ट्रल रेंज) की सीमा बहुत विस्तृत होती है। थर्मल विकिरण के सिद्धांत में, अक्सर यह माना जाता है कि यहां तरंग दैर्ध्य 0 से तक भिन्न होता है।

किसी पिंड की तापीय विकिरण ऊर्जा का तरंगदैर्घ्य पर वितरण उसके तापमान पर निर्भर करता है। कमरे के तापमान पर, लगभग सभी ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय तरंग पैमाने के अवरक्त क्षेत्र में केंद्रित होती है। उच्च तापमान (1000 डिग्री सेल्सियस) पर, ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा दृश्य सीमा में उत्सर्जित होता है।

थर्मल विकिरण विशेषताओं

1. विकिरण प्रवाह (शक्ति)(कभी-कभी पत्र द्वारा निरूपित आर) क्या अंतरिक्ष में और संपूर्ण वर्णक्रमीय सीमा में सभी दिशाओं में गर्म शरीर की पूरी सतह से 1 सेकंड में ऊर्जा उत्सर्जित होती है:

2. ऊर्जा चमक आर- अंतरिक्ष की सभी दिशाओं में और संपूर्ण वर्णक्रमीय सीमा में शरीर की सतह के 1 मीटर 2 से 1 सेकंड में उत्सर्जित ऊर्जा। अगर एसशरीर का सतह क्षेत्र है, तो

3. चमक वर्णक्रमीय घनत्व r λ- सभी दिशाओं में शरीर की सतह के 1 मी 2 से 1 सेकंड में ऊर्जा उत्सर्जित होती है तरंग दैर्ध्य पर λ एकल वर्णक्रमीय श्रेणी में , →

r l की l पर निर्भरता कहलाती है स्पेक्ट्रमकिसी दिए गए तापमान पर शरीर का ऊष्मीय विकिरण (at .) टी= स्थिरांक)। स्पेक्ट्रम तरंग दैर्ध्य पर शरीर द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा का वितरण देता है। इसे चित्र में दिखाया गया है। एक।

यह दिखाया जा सकता है कि ऊर्जावान चमक आरआकृति के क्षेत्रफल के बराबर है, जो स्पेक्ट्रम और अक्ष द्वारा सीमित है (चित्र 1)।

4. बाहरी विकिरण की ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए एक गर्म शरीर की क्षमता निर्धारित की जाती है मोनोक्रोमैटिक अवशोषण गुणांक ए एल,

वे। एक lशरीर द्वारा अवशोषित तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण प्रवाह के अनुपात के बराबर है जो शरीर पर पड़ने वाले समान तरंग दैर्ध्य के विकिरण प्रवाह के लिए होता है। यह (3.) से इस प्रकार है कि और मैं -आयामहीन मात्रा और।

व्यसन के प्रकार से एएल से, सभी निकायों को 3 समूहों में बांटा गया है:

ए= 1 किसी भी तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर (चित्र 3, 1 ), अर्थात। एक पूर्णतया काला पिंड उस पर आपतित सभी विकिरणों को पूरी तरह से अवशोषित कर लेता है। प्रकृति में "बिल्कुल काले" शरीर नहीं हैं, एक छोटे से छेद के साथ एक बंद अपारदर्शी गुहा ऐसे शरीर का एक मॉडल हो सकता है (चित्र 2)। दीवारों से कई प्रतिबिंबों के बाद, इस छेद से टकराने वाली किरण लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाएगी।

सूर्य बिल्कुल काले पिंड के करीब है, इसका T = 6000 K है।

2). धूसर शरीर: उनका अवशोषण गुणांक ए < 1 и одинаков на всех длинах волн при любых температурах (рис. 3, 2 ) उदाहरण के लिए, मानव शरीर को पर्यावरण के साथ ऊष्मा विनिमय के कार्यों में एक धूसर शरीर माना जा सकता है।

उनके लिए अवशोषण गुणांक ए < 1 и зависит от длины волны, т.е. एएल = एफ(मैं), यह निर्भरता शरीर का अवशोषण स्पेक्ट्रम है (चित्र। 3 , 3 ).

ऊष्मा विकिरण तरंगदैर्घ्य

उष्मा विकिरण नियम। दीप्तिमान गर्मी।

हो सकता है कि कुछ के लिए यह खबर हो, लेकिन तापमान का हस्तांतरण न केवल एक शरीर के दूसरे शरीर के स्पर्श के माध्यम से गर्मी चालन से होता है। प्रत्येक पिंड (ठोस, तरल और गैसीय) एक निश्चित तरंग की ऊष्मा किरणें उत्सर्जित करता है। ये किरणें एक शरीर को छोड़कर दूसरे शरीर द्वारा अवशोषित कर ली जाती हैं, और स्वयं पर गर्मी प्राप्त करती हैं। और मैं आपको यह समझाने की कोशिश करूंगा कि यह कैसे होता है, और इस विकिरण से हम घर पर हीटिंग के लिए कितनी गर्मी खो देते हैं। (मुझे लगता है कि कई लोग इन नंबरों को देखने के लिए इच्छुक होंगे)। लेख के अंत में, हम एक वास्तविक उदाहरण से एक समस्या का समाधान करेंगे।

मैं एक से अधिक बार इस पर आश्वस्त था कि, आग (आमतौर पर एक बड़ी) के पास बैठकर इन किरणों ने मेरा चेहरा जला दिया। और यदि मैं ने हथेलियोंसे आग को ढांप लिया, और साथ ही अपनी बाहें फैला दीं, तो पता चला कि मेरे मुख की जलना थम गई है। यह अनुमान लगाना कठिन नहीं है कि ये किरणें प्रकाश किरणों के समान सीधी होती हैं। यह आग के चारों ओर घूमने वाली हवा नहीं है जो मुझे जलाती है, और यहां तक ​​​​कि हवा की तापीय चालकता भी नहीं, बल्कि आग से आने वाली प्रत्यक्ष अदृश्य गर्मी किरणें हैं।

ग्रहों के बीच के स्थान में आमतौर पर एक निर्वात होता है और इसलिए तापमान का स्थानांतरण विशेष रूप से ऊष्मा किरणों द्वारा किया जाता है (सभी किरणें विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं)।

ऊष्मीय विकिरण एक प्रकृति का होता है जैसे प्रकाश और विद्युत चुम्बकीय किरणें (तरंगें)। बस, इन तरंगों (किरणों) की तरंग दैर्ध्य अलग-अलग होती है।

उदाहरण के लिए, 0.76 - 50 माइक्रोन रेंज में तरंग दैर्ध्य को अवरक्त कहा जाता है। + 20 डिग्री सेल्सियस के कमरे के तापमान वाले सभी निकाय मुख्य रूप से 10 माइक्रोन के करीब तरंग दैर्ध्य के साथ अवरक्त तरंगों का उत्सर्जन करते हैं।

कोई भी पिंड, यदि केवल उसका तापमान परम शून्य (-273.15 डिग्री सेल्सियस) से अलग है, तो वह आसपास के स्थान में विकिरण भेजने में सक्षम है। इसलिए, कोई भी पिंड किरणों को आसपास के पिंडों तक पहुंचाता है और बदले में, इन पिंडों के विकिरण के प्रभाव में होता है।

थर्मल विकिरण को शरीर के माध्यम से अवशोषित या प्रसारित किया जा सकता है, और यह केवल शरीर से परावर्तित हो सकता है। ऊष्मा किरणों का परावर्तन दर्पण से प्रकाश किरण के परावर्तन के समान होता है। थर्मल विकिरण का अवशोषण उसी तरह होता है जैसे सूर्य की किरणों से काली छत बहुत गर्म हो जाती है। और किरणों का प्रवेश या मार्ग उसी तरह है जैसे किरणें कांच या हवा से गुजरती हैं। प्रकृति में सबसे आम प्रकार का विद्युत चुम्बकीय विकिरण थर्मल विकिरण है।

तथाकथित राहत विकिरण, या ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि, जो ब्रह्मांड को लगभग 3 K के तापमान से भर देती है।

सामान्य तौर पर, गर्मी इंजीनियरिंग के विज्ञान में, थर्मल विकिरण की प्रक्रियाओं की व्याख्या करने के लिए, थर्मल विकिरण की प्रक्रियाओं को गुणात्मक रूप से समझाने के लिए एक काले शरीर की अवधारणा का उपयोग करना सुविधाजनक होता है। केवल एक काला शरीर ही गणना को किसी तरह से आसान बना सकता है।

जैसा कि ऊपर वर्णित है, कोई भी निकाय सक्षम है:

2. तापीय ऊर्जा को अवशोषित करें।

3. ऊष्मा ऊर्जा को परावर्तित करें।

ब्लैक बॉडी एक ऐसा पिंड है जो पूरी तरह से थर्मल एनर्जी को अवशोषित करता है, यानी यह किरणों को परावर्तित नहीं करता है और हीट रेडिएशन इससे नहीं गुजरता है। लेकिन यह मत भूलो कि काला शरीर तापीय ऊर्जा का उत्सर्जन करता है।

यदि शरीर काला शरीर नहीं है तो गणना में क्या कठिनाइयाँ आती हैं?

एक शरीर जो काला शरीर नहीं है, उसके निम्नलिखित कारक हैं:

2. उष्मा विकिरण के कुछ भाग को परावर्तित करता है।

ये दो कारक गणना को इतना जटिल करते हैं कि "माँ रोओ मत।" ऐसा सोचना बहुत मुश्किल है। और इस मामले पर वैज्ञानिकों ने वास्तव में यह नहीं बताया कि ग्रे बॉडी की गणना कैसे की जाए। वैसे, धूसर शरीर एक ऐसा शरीर है जो काला शरीर नहीं है।

ऊष्मा विकिरण की अलग-अलग आवृत्तियाँ (अलग-अलग तरंगें) होती हैं, और प्रत्येक व्यक्ति के शरीर में एक अलग विकिरण तरंग हो सकती है। इसके अलावा, जब तापमान बदलता है, तो यह तरंग दैर्ध्य बदल सकता है, और इसकी तीव्रता (विकिरण शक्ति) भी बदल सकती है।

एक छवि पर विचार करें जो उत्सर्जन की गणना की कठिनाई की पुष्टि करती है।

आकृति दो गेंदों को दिखाती है जिनमें इस गेंद के कण होते हैं। लाल तीर कणों द्वारा उत्सर्जित किरणें हैं।

एक काले शरीर पर विचार करें।

काले शरीर के अंदर कुछ कण गहरे अंदर स्थित होते हैं, जो नारंगी रंग में दर्शाए जाते हैं। वे किरणों का उत्सर्जन करते हैं जो आस-पास के अन्य कणों को अवशोषित करते हैं, जो पीले रंग में इंगित होते हैं। नारंगी काले शरीर के कणों की किरणें अन्य कणों से गुजरने में सक्षम नहीं होती हैं। और इसलिए, इस गेंद के केवल बाहरी कण ही ​​गेंद के पूरे क्षेत्र पर किरणें उत्सर्जित करते हैं। इसलिए, काले शरीर की गणना करना आसान है। यह भी आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि एक काला शरीर तरंगों के पूरे स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करता है। यानी यह विभिन्न लंबाई की सभी उपलब्ध तरंगों का उत्सर्जन करता है। ग्रे बॉडी केवल एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रम के हिस्से का उत्सर्जन कर सकती है।

एक ग्रे शरीर पर विचार करें।

धूसर शरीर के अंदर के कण किरणों के कुछ भाग का उत्सर्जन करते हैं जो अन्य कणों से होकर गुजरते हैं। और केवल इस वजह से गणना बहुत अधिक जटिल हो जाती है।

थर्मल विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण है जो शरीर के कणों की थर्मल गति की ऊर्जा को विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित करने के परिणामस्वरूप होता है। यह प्राथमिक उत्सर्जक (परमाणु, अणु, आदि) के उत्तेजना की ऊष्मीय प्रकृति है जो अन्य सभी प्रकार की चमक के लिए थर्मल विकिरण का विरोध करती है और इसकी विशिष्ट संपत्ति को केवल उत्सर्जित शरीर के तापमान और ऑप्टिकल विशेषताओं पर निर्भर करने के लिए निर्धारित करती है।

अनुभव से पता चलता है कि सभी निकायों में 0 K के अलावा किसी भी तापमान पर थर्मल विकिरण देखा जाता है। बेशक, विकिरण की तीव्रता और प्रकृति उत्सर्जक शरीर के तापमान पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, + 20 डिग्री सेल्सियस के कमरे के तापमान वाले सभी निकाय मुख्य रूप से 10 माइक्रोन के करीब तरंग दैर्ध्य के साथ अवरक्त तरंगों का उत्सर्जन करते हैं, और सूर्य ऊर्जा का उत्सर्जन करता है, जिसमें से अधिकतम 0.5 माइक्रोन है, जो दृश्य सीमा से मेल खाती है। T → 0 K पर, पिंड व्यावहारिक रूप से विकीर्ण नहीं होते हैं।

ऊष्मा विकिरण से शरीर की आंतरिक ऊर्जा में कमी आती है और फलस्वरूप, शरीर के तापमान में कमी, शीतलन की ओर जाता है। ऊष्मीय विकिरण के कारण गर्म पिंड, आंतरिक ऊर्जा को छोड़ देता है और आसपास के पिंडों के तापमान तक ठंडा हो जाता है। बदले में, विकिरण को अवशोषित करते हुए, ठंडे शरीर गर्म हो सकते हैं। ऐसी प्रक्रियाएँ, जो निर्वात में भी हो सकती हैं, विकिरण ऊष्मा अंतरण कहलाती हैं।

एक बिल्कुल काला शरीर थर्मोडायनामिक्स में उपयोग किया जाने वाला एक भौतिक अमूर्त है, एक ऐसा शरीर जो सभी श्रेणियों में गिरने वाले सभी विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करता है और कुछ भी प्रतिबिंबित नहीं करता है। नाम के बावजूद, एक बिल्कुल काला शरीर किसी भी आवृत्ति के विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन कर सकता है और नेत्रहीन रूप से एक रंग हो सकता है। एक बिल्कुल काले शरीर का विकिरण स्पेक्ट्रम केवल उसके तापमान से निर्धारित होता है।

(केल्विन और उनके रंग में तापमान सीमा)

1000 तक लाल

5500-7000 शुद्ध सफेद

सबसे काला वास्तविक पदार्थ, उदाहरण के लिए, कालिख, दृश्य तरंग दैर्ध्य रेंज में 99% तक घटना विकिरण (यानी, 0.01 के बराबर एक अल्बेडो है) को अवशोषित करता है, लेकिन अवरक्त विकिरण उनके द्वारा बहुत खराब अवशोषित होता है। कुछ पदार्थों (लकड़ी का कोयला, काला मखमल) का गहरा काला रंग और मानव आँख की पुतली को एक ही तंत्र द्वारा समझाया गया है। सौर मंडल के पिंडों में, बिल्कुल काले शरीर के गुण सूर्य के पास सबसे अधिक हैं। परिभाषा के अनुसार, सूर्य व्यावहारिक रूप से किसी विकिरण को परावर्तित नहीं करता है। यह शब्द 1862 में गुस्ताव किरचॉफ द्वारा गढ़ा गया था।

वर्णक्रमीय वर्गीकरण के अनुसार, सूर्य G2V प्रकार ("पीला बौना") से संबंधित है। सूर्य की सतह का तापमान 6000 K तक पहुँच जाता है, इसलिए सूर्य लगभग सफेद रोशनी के साथ चमकता है, लेकिन हमारे ग्रह की सतह के पास पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा स्पेक्ट्रम के एक हिस्से के अवशोषण के कारण, यह प्रकाश एक पीले रंग का हो जाता है।

पूर्ण काला शरीर - 100% अवशोषित करता है और एक ही समय में गर्म होता है, और इसके विपरीत! एक गर्म पिंड - 100% इसका उत्सर्जन करता है इसका मतलब है कि सूर्य के तापमान और उसके स्पेक्ट्रम के बीच एक सख्त नियमितता (एक काले शरीर का विकिरण सूत्र) है - चूंकि स्पेक्ट्रम और तापमान दोनों पहले ही निर्धारित किए जा चुके हैं - हाँ, सूर्य इन मापदंडों से कोई विचलन नहीं है!

खगोल विज्ञान में ऐसा आरेख है - "स्पेक्ट्रम-चमक", और इसलिए हमारा सूर्य सितारों के "मुख्य अनुक्रम" से संबंधित है, जिसमें अधिकांश अन्य सितारे हैं, यानी लगभग सभी सितारे "बिल्कुल काले शरीर" हैं, अजीब तरह से पर्याप्त . अपवाद सफेद बौने, लाल दिग्गज और न्यू, सुपर-न्यू हैं।

किसी ने स्कूल में फिजिक्स नहीं पढ़ाया।

एक बिल्कुल काला शरीर सभी विकिरणों को अवशोषित करता है और अन्य सभी निकायों की तुलना में अधिक उत्सर्जित करता है (एक शरीर जितना अधिक अवशोषित करता है, उतना ही गर्म होता है, जितना अधिक गर्म होता है, उतना ही अधिक उत्सर्जित होता है)।

मान लीजिए कि हमारे पास दो सतहें हैं - ग्रे (0.5 के उत्सर्जन के गुणांक के साथ) और बिल्कुल काला (1 का गुणांक)।

उत्सर्जन अवशोषण का गुणांक है।

अब, फोटॉन के समान प्रवाह को इन सतहों पर निर्देशित करते हुए, मान लीजिए, 100 टुकड़े।

ग्रे सतह उनमें से 50 को अवशोषित करेगी, काली वाली - सभी 100।

कौन सी सतह अधिक प्रकाश उत्सर्जित करती है - कौन सी "बैठती है" 50 फोटॉन या 100?

एक बिल्कुल काले शरीर के विकिरण की गणना सबसे पहले प्लैंक द्वारा की गई थी।

सूर्य से विकिरण मोटे तौर पर प्लैंक के सूत्र का पालन करता है।

और इसलिए हम सिद्धांत का अध्ययन करना शुरू करते हैं।

विकिरण (विकिरण) को किसी भी प्रकार की विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्सर्जन और प्रसार के रूप में समझा जाता है। तरंग दैर्ध्य के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है: एक्स-रे, पराबैंगनी, अवरक्त, प्रकाश (दृश्यमान) विकिरण और रेडियो तरंगें।

एक्स-रे विकिरण - विद्युत चुम्बकीय तरंगें, जिनमें से फोटॉन की ऊर्जा पराबैंगनी विकिरण और गामा विकिरण के बीच विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर होती है, जो 10−2 से 103 एंगस्ट्रॉम की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। 10 एंगस्ट्रॉम = 1 एनएम। (0, एनएम)

पराबैंगनी विकिरण (पराबैंगनी, यूवी, यूवी) - विद्युत चुम्बकीय विकिरण दृश्य विकिरण और एक्स-रे विकिरण (10 - 380 एनएम) की बैंगनी सीमा के बीच की सीमा पर कब्जा कर लेता है।

इन्फ्रारेड विकिरण - विद्युत चुम्बकीय विकिरण जो दृश्य प्रकाश के लाल छोर (λ = 0.74 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य के साथ) और माइक्रोवेव विकिरण (λ) के बीच वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है।

अब इन्फ्रारेड विकिरण की पूरी श्रृंखला तीन घटकों में विभाजित है:

शॉर्टवेव क्षेत्र: = 0.74-2.5 माइक्रोन;

मध्य-लहर क्षेत्र: = 2.5-50 माइक्रोन;

लंबी-तरंग दैर्ध्य क्षेत्र: = 50-2000 माइक्रोन;

दृश्यमान विकिरण मानव आंख द्वारा देखी जाने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण के लिए मानव आंख की संवेदनशीलता विकिरण की तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) पर निर्भर करती है, जिसमें स्पेक्ट्रम के हरे हिस्से में अधिकतम संवेदनशीलता 555 एनएम (540 टेराहर्ट्ज) होती है। चूंकि संवेदनशीलता अधिकतम बिंदु से दूरी के साथ धीरे-धीरे शून्य हो जाती है, इसलिए दृश्य विकिरण की वर्णक्रमीय सीमा की सटीक सीमाओं को निर्दिष्ट करना असंभव है। आमतौर पर, 380-400 एनएम (750-790 THz) के क्षेत्र को लघु-तरंग दैर्ध्य सीमा के रूप में लिया जाता है, और 760-780 एनएम (385-395 THz) को लंबी-तरंग दैर्ध्य सीमा के रूप में लिया जाता है। ऐसे तरंग दैर्ध्य वाले विद्युतचुंबकीय विकिरण को दृश्य प्रकाश, या केवल प्रकाश (शब्द के संकीर्ण अर्थ में) भी कहा जाता है।

रेडियो उत्सर्जन (रेडियो तरंगें, रेडियो फ्रीक्वेंसी) - 5 10−5-1010 मीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण और क्रमशः 6 1012 हर्ट्ज से लेकर कई हर्ट्ज तक। रेडियो तरंगों का उपयोग रेडियो नेटवर्क में डेटा संचारित करने के लिए किया जाता है।

थर्मल विकिरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों के माध्यम से विकिरण करने वाले शरीर की आंतरिक ऊर्जा के स्थान में प्रसार की एक प्रक्रिया है। इन तरंगों के प्रेरक एजेंट भौतिक कण होते हैं जो पदार्थ बनाते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार के लिए, किसी भौतिक वातावरण की आवश्यकता नहीं होती है; निर्वात में, वे प्रकाश की गति से फैलते हैं और तरंग दैर्ध्य λ या कंपन आवृत्ति की विशेषता होती है। 1500 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर, ऊर्जा का मुख्य भाग अवरक्त और आंशिक रूप से प्रकाश विकिरण (λ = 0.7 50 माइक्रोन) से मेल खाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विकिरण ऊर्जा लगातार उत्सर्जित नहीं होती है, लेकिन कुछ भागों के रूप में - क्वांटा। ऊर्जा के इन हिस्सों के वाहक विकिरण के प्राथमिक कण हैं - फोटॉन, जिनमें ऊर्जा, आंदोलनों की संख्या और विद्युत चुम्बकीय द्रव्यमान होता है। जब यह अन्य पिंडों से टकराता है, तो विकिरण ऊर्जा उनके द्वारा आंशिक रूप से अवशोषित होती है, आंशिक रूप से परावर्तित होती है और आंशिक रूप से शरीर से होकर गुजरती है। एक अवशोषित शरीर की आंतरिक ऊर्जा में विकिरण ऊर्जा को परिवर्तित करने की प्रक्रिया को अवशोषण कहा जाता है। अधिकांश ठोस और तरल पदार्थ 0 से की सीमा में सभी तरंग दैर्ध्य की ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं, अर्थात उनके पास विकिरण का एक सतत स्पेक्ट्रम होता है। गैसें केवल कुछ तरंग दैर्ध्य रेंज (चयनात्मक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम) में ऊर्जा का उत्सर्जन करती हैं। कठोर पिंड सतह द्वारा ऊर्जा का उत्सर्जन और अवशोषण करते हैं, और गैसों - मात्रा द्वारा।

एक संकीर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज (λ से λ + dλ तक) में प्रति इकाई समय में उत्सर्जित ऊर्जा को मोनोक्रोमैटिक विकिरण प्रवाह Qλ कहा जाता है। 0 से की सीमा में पूरे स्पेक्ट्रम से संबंधित विकिरण प्रवाह को अभिन्न, या कुल, उज्ज्वल प्रवाह Q (W) कहा जाता है। अर्धगोलाकार अंतरिक्ष की सभी दिशाओं में शरीर की सतह की एक इकाई से उत्सर्जित होने वाले अभिन्न विकिरण प्रवाह को अभिन्न विकिरण घनत्व (W / m 2) कहा जाता है।

इस सूत्र को समझने के लिए चित्र पर विचार करें।

यह कोई संयोग नहीं था कि मैंने शरीर के दो रूपों का चित्रण किया। सूत्र केवल एक वर्गाकार निकाय के लिए मान्य है। चूंकि विकिरण क्षेत्र समतल होना चाहिए। बशर्ते कि केवल शरीर की सतह ही उत्सर्जन करे। आंतरिक कण विकिरण नहीं करते हैं।

क्यू पूरे क्षेत्र से बीम द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा (डब्ल्यू) है।

सामग्री के विकिरण घनत्व को जानकर, आप गणना कर सकते हैं कि विकिरण पर कितनी ऊर्जा खर्च होती है:

यह समझा जाना चाहिए कि समतल से निकलने वाली किरणों में तल के अभिलंब के संबंध में अलग-अलग विकिरण तीव्रता होती है।

लैम्बर्ट का नियम। शरीर द्वारा उत्सर्जित दीप्तिमान ऊर्जा अंतरिक्ष में भिन्न-भिन्न तीव्रताओं के साथ भिन्न-भिन्न दिशाओं में फैलती है। वह नियम जो विकिरण की तीव्रता की दिशा पर निर्भरता स्थापित करता है, लैम्बर्ट का नियम कहलाता है।

लैम्बर्ट का नियम स्थापित करता है कि किसी अन्य तत्व की दिशा में सतह तत्व द्वारा उत्सर्जित विकिरण ऊर्जा की मात्रा विकिरण की दिशा द्वारा बनाए गए स्थानिक कोण के मूल्य द्वारा सामान्य के साथ उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा के उत्पाद के समानुपाती होती है। साधारण

त्रिकोणमितीय फ़ंक्शन का उपयोग करके प्रत्येक किरण की तीव्रता पाई जा सकती है:

यानी यह एक तरह का कोण गुणांक है और यह कोण के त्रिकोणमिति का कड़ाई से पालन करता है। गुणांक केवल काले शरीर के लिए काम करता है। चूंकि आस-पास के कण साइड बीम को अवशोषित कर लेंगे। एक धूसर शरीर के लिए, कणों से गुजरने वाली किरणों की संख्या को ध्यान में रखना आवश्यक है। किरणों के परावर्तन को भी ध्यान में रखना चाहिए।

नतीजतन, विकिरण सतह के लंबवत दिशा में सबसे बड़ी मात्रा में विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित होती है। लैम्बर्ट का नियम बिल्कुल काले शरीर के लिए और डिग्री सेल्सियस के तापमान पर फैलाना विकिरण वाले निकायों के लिए पूरी तरह से मान्य है। लैम्बर्ट का नियम पॉलिश सतहों पर लागू नहीं होता है। उनके लिए, कोण पर उत्सर्जन सतह की सामान्य दिशा से अधिक होगा।

परिभाषाओं के बारे में थोड़ा। अपने आप को सही ढंग से व्यक्त करने के लिए परिभाषाएँ काम आती हैं।

ध्यान दें कि अधिकांश ठोस और तरल पदार्थों में एक सतत (निरंतर) विकिरण स्पेक्ट्रम होता है। इसका मतलब है कि उनके पास सभी तरंग दैर्ध्य की किरणों को उत्सर्जित करने की क्षमता है।

दीप्तिमान प्रवाह (या विकिरण प्रवाह) विकिरण समय के लिए विकिरण ऊर्जा का अनुपात है, डब्ल्यू:

जहां क्यू विकिरण ऊर्जा है, जे; टी - समय, एस।

यदि सभी दिशाओं में एक मनमानी सतह द्वारा उत्सर्जित एक उज्ज्वल प्रवाह (यानी, एक मनमानी त्रिज्या के गोलार्ध के भीतर) से λ + तक एक संकीर्ण तरंग दैर्ध्य अंतराल में किया जाता है, तो इसे एक मोनोक्रोमैटिक विकिरण प्रवाह कहा जाता है

स्पेक्ट्रम के सभी तरंग दैर्ध्य पर शरीर की सतह से कुल विकिरण को अभिन्न या कुल विकिरण प्रवाह कहा जाता है

एक इकाई सतह से उत्सर्जित इंटीग्रल फ्लक्स को सतह इंटीग्रल रेडिएशन फ्लक्स डेंसिटी या एमिसिटी कहा जाता है, W / m 2,

सूत्र का उपयोग मोनोक्रोमैटिक विकिरण के साथ भी किया जा सकता है। यदि थर्मल मोनोक्रोमैटिक विकिरण किसी पिंड की सतह पर पड़ता है, तो सामान्य स्थिति में, इस विकिरण के B के बराबर भाग को शरीर द्वारा अवशोषित किया जाएगा, अर्थात। पदार्थ के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप ऊर्जा के दूसरे रूप में बदल जाएगा, F का हिस्सा परिलक्षित होगा, और D का हिस्सा शरीर से होकर गुजरेगा। यदि हम यह मान लें कि शरीर पर विकिरण की घटना एकता के बराबर है, तो

जहां , एफ λ, डी λ - गुणांक, क्रमशः, अवशोषण, प्रतिबिंब

और शरीर संचरण।

जब स्पेक्ट्रम के भीतर मान B, F, D स्थिर रहते हैं, अर्थात। तरंगदैर्घ्य पर निर्भर नहीं है, तो सूचकांकों की कोई आवश्यकता नहीं है। इस मामले में

यदि बी = 1 (एफ = डी = 0), तो एक शरीर जो पूरी तरह से सभी विकिरण को अवशोषित करता है, तरंग दैर्ध्य, घटना की दिशा और विकिरण के ध्रुवीकरण की स्थिति की परवाह किए बिना, एक काला शरीर या पूर्ण उत्सर्जक कहलाता है।

यदि एफ = 1 (बी = डी = 0), तो शरीर पर विकिरण की घटना पूरी तरह से परिलक्षित होती है। मामले में जब शरीर की सतह खुरदरी होती है, तो किरणें बिखरी हुई (फैलाना परावर्तन) परावर्तित होती हैं, और शरीर को सफेद कहा जाता है, और जब शरीर की सतह चिकनी होती है और प्रतिबिंब ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों का पालन करता है, तो शरीर (सतह) को स्पेक्युलर कहा जाता है। मामले में जब डी = 1 (बी = एफ = 0), शरीर गर्मी किरणों (डायथर्मिक) के लिए पारगम्य है।

ठोस और तरल पदार्थ ऊष्मा किरणों (D = 0) के लिए व्यावहारिक रूप से अपारदर्शी होते हैं, अर्थात्। उष्मीय हैं। ऐसे निकायों के लिए

प्रकृति में बिल्कुल काले, साथ ही पारदर्शी या सफेद शरीर नहीं हैं। ऐसे निकायों को वैज्ञानिक सार के रूप में माना जाना चाहिए। लेकिन फिर भी, कुछ वास्तविक शरीर अपने गुणों में ऐसे आदर्श निकायों के काफी करीब आ सकते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ निकायों में एक निश्चित तरंग दैर्ध्य की किरणों के संबंध में कुछ गुण होते हैं, और अलग-अलग तरंग दैर्ध्य की किरणों के संबंध में। उदाहरण के लिए, शरीर अवरक्त किरणों के लिए पारदर्शी और दृश्यमान (प्रकाश) किरणों के लिए अपारदर्शी हो सकता है। एक तरंग दैर्ध्य की किरणों के संबंध में शरीर की सतह चिकनी हो सकती है और दूसरी तरंग दैर्ध्य की किरणों के लिए खुरदरी हो सकती है।

गैसें, विशेष रूप से कम दबाव में, ठोस और तरल पदार्थ के विपरीत एक लाइन स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करती हैं। इस प्रकार, गैसें केवल एक निश्चित तरंग दैर्ध्य की किरणों को अवशोषित और उत्सर्जित करती हैं, जबकि वे अन्य किरणों को न तो उत्सर्जित कर सकती हैं और न ही अवशोषित कर सकती हैं। इस मामले में, कोई चयनात्मक (चयनात्मक) अवशोषण और विकिरण की बात करता है।

थर्मल विकिरण के सिद्धांत में, वर्णक्रमीय विकिरण प्रवाह घनत्व, या वर्णक्रमीय उत्सर्जन नामक मात्रा द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है, जो कि से + तक एक असीम रूप से छोटे तरंग दैर्ध्य अंतराल में उत्सर्जित उज्ज्वल प्रवाह के घनत्व का अनुपात है। इस तरंग दैर्ध्य अंतराल के आकार के लिए , डब्ल्यू / एम 2,

जहां ई रेडिएंट फ्लक्स की सतह घनत्व है, डब्ल्यू / एम 2।

ऐसा कोई भौतिक मार्गदर्शक क्यों नहीं है? क्योंकि थर्मल विकिरण द्वारा गर्मी का नुकसान बहुत छोटा है, और मुझे लगता है कि यह हमारे रहने की स्थिति में मुश्किल से 10% से अधिक है। इसलिए, वे गर्मी के नुकसान की गणना में शामिल नहीं हैं। जब हम अक्सर अंतरिक्ष में उड़ान भरेंगे, तब सारे हिसाब-किताब दिखाई देंगे। बल्कि, हमारे कॉस्मोनॉटिक्स में सामग्री पर डेटा जमा हो गया है, लेकिन वे अभी तक स्वतंत्र रूप से उपलब्ध नहीं हैं।

दीप्तिमान ऊर्जा अवशोषण कानून

यदि दीप्तिमान फ्लक्स l मोटाई के किसी पिंड पर पड़ता है (आकृति देखें), तो सामान्य स्थिति में, पिंड से गुजरते समय, यह घट जाता है। यह माना जाता है कि पथ l के साथ उज्ज्वल प्रवाह में सापेक्ष परिवर्तन प्रवाह के पथ के सीधे आनुपातिक है:

आनुपातिकता गुणांक b को अवशोषण गुणांक कहा जाता है, जो आमतौर पर शरीर के भौतिक गुणों और तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है।

l से 0 की सीमा के भीतर समाकलन और b स्थिरांक लेते हुए, हम प्राप्त करते हैं

आइए हम शरीर बी के वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक और पदार्थ बी के वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक के बीच एक संबंध स्थापित करें।

वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक बी की परिभाषा से हमारे पास है

इस समीकरण में मानों को प्रतिस्थापित करने के बाद, हम वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक B और वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक B के बीच संबंध प्राप्त करते हैं।

अवशोषण गुणांक В l 1 = 0 पर शून्य के बराबर है और b λ = 0. bλ के बड़े मान के लिए, l का एक बहुत छोटा मान पर्याप्त है, लेकिन फिर भी शून्य के बराबर नहीं है, ताकि В का मान मनमाने ढंग से एकता के करीब था। इस मामले में, हम कह सकते हैं कि पदार्थ की एक पतली सतह परत में अवशोषण होता है। इस समझ में ही सतही अवशोषण की बात करना संभव है। अधिकांश ठोस पदार्थों के लिए, अवशोषण गुणांक बी के बड़े मूल्य के कारण, संकेतित अर्थ में "सतह अवशोषण" होता है, और इसलिए इसकी सतह की स्थिति का अवशोषण गुणांक पर बहुत प्रभाव पड़ता है।

निकायों, हालांकि गैसों जैसे अवशोषण गुणांक के कम मूल्य के साथ, उनकी पर्याप्त मोटाई के साथ, उच्च अवशोषण गुणांक हो सकता है, यानी। किसी दी गई तरंगदैर्घ्य की किरणों के लिए अपारदर्शी बना दिया जाता है।

यदि अंतराल के लिए b λ = 0, और अन्य तरंग दैर्ध्य के लिए b λ शून्य के बराबर नहीं है, तो शरीर केवल कुछ तरंग दैर्ध्य के आपतित विकिरण को अवशोषित करेगा। इस मामले में, जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक चयनात्मक (चयनात्मक) अवशोषण गुणांक की बात करता है।

आइए हम पदार्थ b के अवशोषण गुणांक और शरीर के अवशोषण गुणांक के बीच मूलभूत अंतर पर जोर दें। पहला एक निश्चित तरंग दैर्ध्य की किरणों के संबंध में किसी पदार्थ के भौतिक गुणों की विशेषता है। बी का मान न केवल उस पदार्थ के भौतिक गुणों पर निर्भर करता है जिससे शरीर बना है, बल्कि शरीर की सतह के आकार, आकार और स्थिति पर भी निर्भर करता है।

दीप्तिमान ऊर्जा विकिरण कानून

मैक्स प्लैंक ने सैद्धांतिक रूप से विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत पर आधारित एक कानून (प्लांक का नियम कहा जाता है) की स्थापना की, जो तरंग दैर्ध्य और तापमान टी पर एक काले शरीर ई 0λ की वर्णक्रमीय उत्सर्जन की निर्भरता को व्यक्त करता है।

जहां ई 0λ (λ, टी) - काला शरीर उत्सर्जन, डब्ल्यू / एम 2; टी - थर्मोडायनामिक तापमान, के; सी 1 और सी 2 स्थिरांक हैं; С 1 = 2πhc 2 = (3.74150 ± 0.0003) 10-16 डब्ल्यू एम 2; सी 2 = एचसी / के = (1.438790 ± 0.00019) 10 -2; m K (यहाँ h = (6.626176 ± 0.000036) J s प्लैंक नियतांक है; c = (± 1.2) m/s मुक्त स्थान में विद्युतचुंबकीय तरंगों के प्रसार की गति है: k बोल्ट्ज़मान नियतांक है।)

यह प्लैंक के नियम का अनुसरण करता है कि वर्णक्रमीय उत्सर्जन शून्य (T = 0) के बराबर थर्मोडायनामिक तापमान पर या तरंग दैर्ध्य λ = 0 और λ → (T 0) पर शून्य हो सकता है।

नतीजतन, एक काला शरीर 0 K से ऊपर के किसी भी तापमान पर (T> 0) सभी तरंग दैर्ध्य की किरणों का उत्सर्जन करता है, अर्थात। एक सतत (निरंतर) विकिरण स्पेक्ट्रम है।

उपरोक्त सूत्र से, आप एक काले शरीर की उत्सर्जकता के लिए परिकलित व्यंजक प्राप्त कर सकते हैं:

की सीमा के भीतर 0 से तक एकीकृत करते हुए, हम प्राप्त करते हैं

एक श्रृंखला में इंटीग्रैंड के विस्तार और इसके एकीकरण के परिणामस्वरूप, ब्लैकबॉडी एमिसिटी के लिए एक परिकलित अभिव्यक्ति प्राप्त की जाती है, जिसे स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन कानून कहा जाता है:

जहां ई 0 - ब्लैकबॉडी एमिसिटी, डब्ल्यू / एम 2;

σ स्टीफन बोल्ट्जमैन का स्थिरांक है, W / (m 2 K 4);

σ = (5.67032 ± 0.00071) 10 -8;

टी - थर्मोडायनामिक तापमान, के।

गणना के लिए सूत्र अक्सर अधिक सुविधाजनक रूप में लिखा जाता है:

जहां ई 0 - ब्लैकबॉडी एमिसिटी; सी 0 = 5.67 डब्ल्यू / (एम 2 के 4)।

स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन कानून निम्नानुसार तैयार किया गया है: एक काले शरीर की उत्सर्जनता उसके थर्मोडायनामिक तापमान के चौथे डिग्री के सीधे आनुपातिक होती है।

विभिन्न तापमानों पर ब्लैकबॉडी विकिरण का वर्णक्रमीय वितरण

- तरंग दैर्ध्य 0 से 10 माइक्रोन (एनएम)

ई 0λ - को इस प्रकार समझा जाना चाहिए: जैसे कि एक काले शरीर के आयतन (एम 3) में एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा (डब्ल्यू) होती है। इसका मतलब यह नहीं है कि यह ऐसी ऊर्जा को केवल बाहरी कणों से ही विकीर्ण करता है। यदि हम काले शरीर के सभी कणों को आयतन में एकत्र करें और उत्सर्जन के प्रत्येक कण को ​​सभी दिशाओं में मापें और उन सभी को जोड़ दें, तो हमें आयतन पर कुल ऊर्जा प्राप्त होती है, जो कि ग्राफ पर इंगित की गई है।

जैसा कि इज़ोटेर्म के स्थान से देखा जा सकता है, उनमें से प्रत्येक में अधिकतम होता है, और थर्मोडायनामिक तापमान जितना अधिक होता है, ई0λ का मान अधिकतम के अनुरूप होता है, और अधिकतम बिंदु स्वयं छोटी तरंगों के क्षेत्र में चला जाता है। अधिकतम वर्णक्रमीय उत्सर्जन E0λअधिकतम का लघुतर तरंगदैर्घ्य में परिवर्तन के रूप में जाना जाता है

वियन का विस्थापन नियम जिसके अनुसार

टी λ अधिकतम = 2.88 10 -3 मीटर के = स्थिरांक और λ अधिकतम = 2.88 10 -3 / टी,

जहां मैक्स वर्णक्रमीय उत्सर्जन E 0λmax के अधिकतम मान के अनुरूप तरंग दैर्ध्य है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, T = 6000 K (सूर्य की सतह का अनुमानित तापमान) पर, अधिकतम E 0λ दृश्य विकिरण क्षेत्र में स्थित होता है, जिस पर लगभग 50% सौर विकिरण गिरता है।

ग्राफ पर छायांकित समताप रेखा के नीचे का प्रारंभिक क्षेत्र Е 0λ के बराबर है। यह स्पष्ट है कि इन साइटों का योग, अर्थात्। इंटीग्रल ब्लैकबॉडी एमिसिटी E 0 है। नतीजतन, इज़ोटेर्म और एब्सिस्सा अक्ष के बीच का क्षेत्र आरेख के पारंपरिक पैमाने पर एक काले शरीर की उत्सर्जन को दर्शाता है। थर्मोडायनामिक तापमान के कम मूल्यों पर, इज़ोटेर्म एब्सिस्सा अक्ष के करीब से गुजरते हैं, और संकेतित क्षेत्र इतना छोटा हो जाता है कि इसे व्यावहारिक रूप से शून्य के बराबर माना जा सकता है।

तथाकथित ग्रे बॉडी और ग्रे रेडिएशन की अवधारणाएं प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। एक निरंतर स्पेक्ट्रम उत्सर्जित करने में सक्षम एक गैर-चयनात्मक थर्मल उत्सर्जक को ग्रे कहा जाता है, जिसमें सभी तरंग दैर्ध्य और सभी तापमानों की तरंगों के लिए वर्णक्रमीय उत्सर्जन E होता है, जो एक काले शरीर E 0 की वर्णक्रमीय उत्सर्जन का एक निरंतर अंश बनाता है, अर्थात।

नियतांक को ऊष्मा रेडिएटर की उत्सर्जकता कहा जाता है। ग्रे निकायों के लिए, उत्सर्जन ε ई - उत्सर्जन, डब्ल्यू;

बी - अवशोषण गुणांक;

एफ - परावर्तन गुणांक;

डी - संप्रेषण;

टी - तापमान के।

यह माना जा सकता है कि एक शरीर द्वारा भेजी गई सभी किरणें पूरी तरह से दूसरे पर पड़ती हैं। आइए मान लें कि इन निकायों के ट्रांसमिशन गुणांक डी 1 = डी 2 = 0 हैं और दो विमानों की सतहों के बीच एक गर्मी-पारदर्शी (डायथर्मिक) माध्यम है। आइए हम क्रमशः ई 1, बी 1, एफ 1, टी 1, और ई 2, बी 2, एफ 2, टी 2, पहले और दूसरे निकायों के उत्सर्जन, अवशोषण, प्रतिबिंब और सतह के तापमान को दर्शाते हैं।

सतह 1 से सतह 2 तक दीप्तिमान ऊर्जा का प्रवाह सतह 1 की उत्सर्जकता के गुणनफल के क्षेत्रफल A के बराबर है, अर्थात। ई 1 ए, ई 1 बी 2 ए के किस हिस्से से सतह 2 द्वारा अवशोषित किया जाता है, और ई 1 एफ 2 ए का हिस्सा सतह पर वापस परिलक्षित होता है। इस परावर्तित धारा से ई 1 एफ 2 ए, सतह 1 ई 1 एफ को अवशोषित करता है। 2 बी 1 ए और ई 1 एफ 1 एफ 2 ए को दर्शाता है। परावर्तित ऊर्जा प्रवाह से ई 1 एफ 1 एफ 2 ए सतह 2 फिर से ई 1 एफ 1 एफ 2 बी 2 ए को अवशोषित करेगा और ई 1 एफ 1 एफ 2 ए को प्रतिबिंबित करेगा, आदि।

इसी तरह, सतह 2 से सतह 1 तक ई 2 की धारा द्वारा विकिरण ऊर्जा का स्थानांतरण होता है। परिणामस्वरूप, सतह 2 द्वारा अवशोषित विकिरण ऊर्जा का प्रवाह (या सतह 1 द्वारा दिया जाता है),

सतह 1 द्वारा अवशोषित विकिरण ऊर्जा का प्रवाह (या सतह 2 द्वारा छोड़ा गया),

अंततः, सतह 1 से सतह 2 पर स्थानांतरित होने वाली विकिरण ऊर्जा का प्रवाह, उज्ज्वल प्रवाह Ф 1 → 2 और Ф 2 → 1 के बीच के अंतर के बराबर होगा, अर्थात।

परिणामी अभिव्यक्ति सभी तापमान टी 1 और टी 2 और विशेष रूप से टी 1 = टी 2 पर मान्य है। बाद के मामले में, विचाराधीन प्रणाली गतिशील थर्मल संतुलन में है, और ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के आधार पर, 1 → 2 = Ф 2 → 1 रखना आवश्यक है जिससे यह निम्नानुसार है

परिणामी समानता को किरचॉफ का नियम कहा जाता है: एक ही तापमान पर सभी ग्रे पिंडों के लिए किसी पिंड की उत्सर्जन क्षमता का उसके अवशोषण गुणांक का अनुपात समान होता है और एक ही तापमान पर एक काले शरीर की उत्सर्जन के बराबर होता है।

यदि किसी पिंड में कम अवशोषण गुणांक है, जैसे कि अच्छी तरह से पॉलिश की गई धातु, तो इस शरीर में भी कम उत्सर्जन होता है। इस आधार पर, बाहरी वातावरण में विकिरण द्वारा गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए, गर्मी हस्तांतरण सतहों को थर्मल इन्सुलेशन के लिए पॉलिश धातु की चादरों से ढक दिया जाता है।

किरचॉफ के नियम को प्राप्त करते समय, ग्रे विकिरण पर विचार किया गया था। निष्कर्ष वैध रहता है भले ही दोनों निकायों के थर्मल विकिरण को केवल स्पेक्ट्रम के एक निश्चित हिस्से में माना जाता है, लेकिन, हालांकि, एक ही चरित्र है, यानी। दोनों पिंड किरणों का उत्सर्जन करते हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य समान वर्णक्रमीय क्षेत्र में होती है। सीमित मामले में, हम मोनोक्रोमैटिक विकिरण के मामले में पहुंचते हैं। फिर

वे। मोनोक्रोमैटिक विकिरण के लिए, किरचॉफ का नियम निम्नानुसार तैयार किया जाना चाहिए: एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर एक शरीर की वर्णक्रमीय उत्सर्जन का अनुपात समान तरंग दैर्ध्य पर इसके अवशोषण गुणांक के लिए समान तापमान पर सभी निकायों के लिए समान होता है, और वर्णक्रमीय के बराबर होता है समान लंबाई की तरंगों और समान तापमान पर एक काले शरीर की उत्सर्जन क्षमता।

हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि एक धूसर शरीर के लिए B = , अर्थात्। एक ग्रे शरीर के लिए "अवशोषण गुणांक" बी और "उत्सर्जन" की अवधारणाएं मेल खाती हैं। परिभाषा के अनुसार, उत्सर्जकता या तो तापमान या तरंग दैर्ध्य पर निर्भर नहीं करती है, और इसलिए एक ग्रे शरीर का अवशोषण गुणांक भी तरंग दैर्ध्य या तापमान पर निर्भर नहीं करता है।

गैसों का विकिरण ठोसों के विकिरण से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है। गैसों का अवशोषण और उत्सर्जन - चयनात्मक (चयनात्मक)। गैसें तरंगदैर्घ्य के कुछ निश्चित, बल्कि संकीर्ण अंतरालों में ही विकिरण ऊर्जा को अवशोषित और उत्सर्जित करती हैं - तथाकथित बैंड। शेष स्पेक्ट्रम में, गैसें विकिरण ऊर्जा का उत्सर्जन या अवशोषण नहीं करती हैं।

डायटोमिक गैसों में विकिरण ऊर्जा को अवशोषित करने की एक नगण्य क्षमता होती है, और इसके परिणामस्वरूप, इसे उत्सर्जित करने की एक छोटी क्षमता होती है। इसलिए, इन गैसों को आमतौर पर डायथर्मिक माना जाता है। द्विपरमाणुक गैसों के विपरीत, त्रिपरमाण्विक गैसों सहित बहुपरमाणुक गैसों में दीप्तिमान ऊर्जा का उत्सर्जन और अवशोषण करने की महत्वपूर्ण क्षमता होती है। थर्मल इंजीनियरिंग गणना के क्षेत्र में त्रिकोणीय गैसों में से, कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और जल वाष्प (एच 2 ओ), जिनमें से प्रत्येक में तीन उत्सर्जन बैंड होते हैं, सबसे बड़ी व्यावहारिक रुचि है।

ठोस पदार्थों के विपरीत, गैसों के लिए अवशोषण सूचकांक (बेशक, अवशोषण बैंड के क्षेत्र में) छोटा होता है। इसलिए, गैसीय निकायों के लिए अब "सतह" अवशोषण की बात करना संभव नहीं है, क्योंकि उज्ज्वल ऊर्जा का अवशोषण गैस की एक सीमित मात्रा में होता है। इस अर्थ में, गैसों के अवशोषण और उत्सर्जन को वॉल्यूमेट्रिक कहा जाता है। इसके अलावा, गैसों के लिए अवशोषण सूचकांक b तापमान पर निर्भर है।

अवशोषण के नियम के अनुसार, किसी पिंड का वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक निम्न द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

गैसीय निकायों के लिए, यह निर्भरता इस तथ्य से कुछ जटिल है कि गैस अवशोषण गुणांक इसके दबाव से प्रभावित होता है। उत्तरार्द्ध को इस तथ्य से समझाया गया है कि अवशोषण (विकिरण) अधिक तीव्रता से आगे बढ़ता है, अणुओं की संख्या अधिक से अधिक बीम से मिलती है, और अणुओं की वॉल्यूमेट्रिक संख्या (मात्रा में अणुओं की संख्या का अनुपात) सीधे होता है दाब के समानुपाती (t = स्थिरांक पर)।

गैस विकिरण की तकनीकी गणना में, आमतौर पर अवशोषित गैसों (सीओ 2 और एच 2 ओ) को गैसों के मिश्रण में घटकों के रूप में शामिल किया जाता है। यदि मिश्रण का दबाव p है, और अवशोषित (या उत्सर्जक) गैस का आंशिक दबाव pi है, तो l के बजाय pi 1 के मान को प्रतिस्थापित करना आवश्यक है। pi 1 का मान, जो कि का उत्पाद है गैस के दबाव और इसकी मोटाई को प्रभावी परत की मोटाई कहा जाता है। इस प्रकार, गैसों के लिए, वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक

गैस (अंतरिक्ष में) का वर्णक्रमीय अवशोषण गुणांक गैस के भौतिक गुणों, स्थान के आकार, उसके आयामों और गैस के तापमान पर निर्भर करता है। फिर, किरचॉफ के नियम के अनुसार, वर्णक्रमीय उत्सर्जकता

एक स्पेक्ट्रम बैंड के भीतर उत्सर्जन

इस सूत्र का उपयोग गैस के मुक्त स्थान (शून्य) में उत्सर्जन को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। (मुक्त स्थान को 0 K पर काला स्थान माना जा सकता है।) लेकिन गैस स्थान हमेशा एक ठोस शरीर की सतह से सीमित होता है, सामान्य स्थिति में तापमान T st ≠ T g और उत्सर्जन st होता है।

व्यक्तिगत उत्तेजित परमाणुओं के विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना अपेक्षाकृत संकीर्ण रेखाओं का एक समूह है। इसका मतलब यह है कि दुर्लभ गैसों या वाष्पों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की विशिष्ट आवृत्तियों के निकट संकीर्ण वर्णक्रमीय अंतराल में केंद्रित होता है।

गर्मी विकिरण।उच्च तापमान पर गर्म किए गए ठोस और तरल पदार्थ के विकिरण के स्पेक्ट्रम का एक पूरी तरह से अलग रूप होता है। थर्मल नामक इस विकिरण में बहुत विस्तृत श्रृंखला से सभी आवृत्तियों की विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं, अर्थात इसका स्पेक्ट्रम निरंतर होता है।

ऊष्मीय विकिरण की प्रकृति का अंदाजा लगाने के लिए, विभिन्न तापमानों पर गर्म किए गए और एक बंद गुहा में रखे गए कई निकायों पर विचार करें, जिनकी आंतरिक दीवारें उन पर विकिरण की घटना को पूरी तरह से दर्शाती हैं। अनुभव से पता चलता है कि ऐसी प्रणाली, ऊष्मप्रवैगिकी के प्रावधानों के अनुसार, जल्दी या बाद में थर्मल संतुलन की स्थिति में आती है, जिसमें सभी निकाय समान तापमान प्राप्त करते हैं। यह तब भी होता है जब गुहा के अंदर एक पूर्ण निर्वात होता है और शरीर केवल के माध्यम से ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकते हैं

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का विकिरण और अवशोषण। यह ऐसी प्रणाली के अध्ययन में ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों को लागू करने की अनुमति देता है।

संतुलन में, प्रति इकाई समय में सभी निकाय विद्युत चुम्बकीय तरंगों की ऊर्जा की उतनी ही मात्रा को अवशोषित करते हैं जितना वे उत्सर्जित करते हैं, और गुहा को भरने वाले विकिरण का ऊर्जा घनत्व स्थिर-अवस्था के तापमान के अनुरूप एक निश्चित निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है। ऐसा विकिरण, जो एक निश्चित तापमान वाले पिंडों के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में होता है, संतुलन या काला विकिरण कहलाता है। न केवल ऊर्जा घनत्व, अर्थात प्रति इकाई आयतन की कुल ऊर्जा, बल्कि गुहा को भरने वाले संतुलन विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना, केवल तापमान पर निर्भर करती है और गुहा में निकायों के गुणों पर बिल्कुल भी निर्भर नहीं करती है।

थर्मल विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना।संतुलन विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना का सार्वभौमिक चरित्र, जैसा कि किरचॉफ ने पहली बार 1860 में दिखाया था, सीधे ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम से अनुसरण करता है। दरअसल, इसके विपरीत मान लीजिए, कि वर्णक्रमीय संरचना शरीर की प्रकृति पर निर्भर करती है जिसके साथ विकिरण संतुलन में है। आइए हम दो गुहाओं को लें जिनमें विकिरण विभिन्न निकायों के साथ संतुलन में है, हालांकि, समान तापमान है। चलो गुहाओं को एक छोटे से छेद से जोड़ते हैं ताकि वे विकिरण का आदान-प्रदान कर सकें। यदि उनमें विकिरण ऊर्जा घनत्व भिन्न होते हैं, तो विकिरण ऊर्जा का एक निर्देशित हस्तांतरण होता है, जिससे निकायों के बीच थर्मल संतुलन का एक सहज उल्लंघन होगा, अर्थात, एक निश्चित तापमान अंतर की उपस्थिति। यह ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के विपरीत है।

संतुलन विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना का प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन करने के लिए, गुहा के आसपास के खोल में एक छोटा छेद बनाया जा सकता है। छेद के माध्यम से निकलने वाला विकिरण, हालांकि संतुलन में नहीं है, फिर भी गुहा को भरने वाले संतुलन विकिरण के समान ही वर्णक्रमीय संरचना है। छिद्र से निकलने वाला विकिरण संतुलन से केवल इस मायने में भिन्न होता है कि यह आइसोट्रोपिक नहीं है, क्योंकि यह एक निश्चित दिशा में फैलता है।

यदि गुहा में तापमान बढ़ा दिया जाता है, तो छिद्र से निकलने वाले विकिरण द्वारा वहन की जाने वाली ऊर्जा में वृद्धि होगी। इसका मतलब है कि संतुलन विकिरण का थोक ऊर्जा घनत्व तापमान के साथ बढ़ता है। यह वृद्धि बहुत जल्दी होती है, जैसा कि हम नीचे देखेंगे, थर्मोडायनामिक तापमान की चौथी शक्ति के अनुपात में। तापमान में वृद्धि के साथ, विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना भी बदल जाती है, और इस तरह से कि छोटी तरंगों के क्षेत्र में अधिकतम बदलाव होता है: एक गर्म भट्टी में छेद से निकलने वाली रोशनी में अपेक्षाकृत कम पर लाल रंग का रंग होता है। तापमान बढ़ जाता है और ऊपर जाने पर पीला और सफेद भी हो जाता है।

गुहा में छेद के माध्यम से देखने से क्या देखा जा सकता है जिसमें विकिरण निकायों के साथ संतुलन में है? चूंकि

थर्मल संतुलन पर छेद से निकलने वाले विकिरण के गुण गुहा के अंदर निकायों की प्रकृति पर निर्भर नहीं होते हैं, फिर विकिरण इन निकायों के बारे में उनके तापमान को छोड़कर कोई भी जानकारी नहीं ले सकता है। और वास्तव में, ओवन के अंदर देखने पर, हम गुहा की दीवारों की पृष्ठभूमि के खिलाफ कोई वस्तु नहीं देखेंगे, न ही दीवारें स्वयं, हालांकि बहुत सारी रोशनी आंख में प्रवेश करेगी। गुहा के अंदर वस्तुओं की आकृति दिखाई नहीं देगी, सब कुछ समान रूप से हल्का दिखाई देगा।

गैर-संतुलन विकिरण का उपयोग करने पर ही वस्तुओं को अलग करने की क्षमता दिखाई देती है। भले ही यह विकिरण गरमागरम पिंडों से आता है और इसकी वर्णक्रमीय संरचना संतुलन के करीब है, उत्सर्जक सतह का तापमान प्रबुद्ध वस्तुओं के तापमान से अधिक होना चाहिए।

काले विकिरण के सभी प्रयोगात्मक रूप से देखे गए पैटर्न को प्लैंक सूत्र द्वारा वर्णित किया गया है, जो विकिरण प्रक्रिया की निरंतर प्रकृति के इनकार के आधार पर प्राप्त किया गया है।

चावल। 96. संतुलन विकिरण के स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों पर ऊर्जा का वितरण (ए) और विभिन्न तापमानों पर संतुलन विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व (बी)

संतुलन विकिरण के स्पेक्ट्रम में प्लैंक सूत्र द्वारा दी गई ऊर्जा का आवृत्ति वितरण

अंजीर में दिखाया गया है। 96ए. अंजीर में। 96b कई तापमानों पर तरंग दैर्ध्य के एक समारोह के रूप में संतुलन विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व को दर्शाता है।

फोटॉन की गैस के रूप में विकिरण।संतुलन थर्मल विकिरण को फोटॉन से युक्त गैस के रूप में देखा जा सकता है। फोटोनिक गैस आदर्श है क्योंकि निर्वात में विभिन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया नहीं करती हैं। इसलिए, फोटोनिक गैस में थर्मल संतुलन की स्थापना तभी संभव है जब यह पदार्थ के साथ संपर्क करे।

ऊष्मीय संतुलन स्थापित करने की क्रियाविधि कुछ फोटॉनों का अवशोषण और अन्य का पदार्थ द्वारा उत्सर्जन है।

फोटॉनों के अवशोषण और उत्सर्जन की संभावना एक फोटॉन गैस की एक विशिष्ट विशेषता की ओर ले जाती है: इसमें कणों की संख्या स्थिर नहीं होती है, बल्कि थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति से ही निर्धारित होती है।

एक फोटॉन गैस की अवधारणा थर्मोडायनामिक तापमान टी पर संतुलन विकिरण के ऊर्जा घनत्व की निर्भरता को खोजना बहुत आसान बनाती है। यह आयामी विचारों का उपयोग करके किया जा सकता है। विकिरण की एक इकाई मात्रा की ऊर्जा को एक फोटॉन की औसत ऊर्जा द्वारा समान रूप से गुहा को भरने वाले प्रति यूनिट मात्रा में फोटॉनों की औसत संख्या के उत्पाद के रूप में दर्शाया जा सकता है।

वे मात्राएँ जिन पर औसत फोटॉन ऊर्जा और संतुलन विकिरण के प्रति इकाई आयतन में फोटॉन की संख्या निर्भर हो सकती है, वे हैं थर्मोडायनामिक तापमान T, बोल्ट्ज़मैन स्थिरांक k, प्रकाश की गति c और प्लैंक स्थिरांक। गुहा, न ही इसकी दीवारों के पदार्थ से, फिर निकायों और गुहाओं के आयाम जैसे ऐसे पैरामीटर, और ऐसे स्थिरांक जैसे कि इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के आवेश और द्रव्यमान, के लिए अभिव्यक्तियों में प्रकट नहीं हो सकते

तापमान पर ऊर्जा घनत्व की निर्भरता।तापीय विकिरण के एक फोटॉन की औसत ऊर्जा परिमाण के क्रम में बराबर होती है। प्रति इकाई आयतन में फोटॉनों की संख्या का आयाम है।

जहां कुछ आयामहीन कारक है।

सूत्र (2) से पता चलता है कि संतुलन विकिरण का आयतन ऊर्जा घनत्व गुहा में तापमान की चौथी शक्ति के समानुपाती होता है। तापमान के साथ ऊर्जा घनत्व में इतनी तेजी से वृद्धि औसत फोटॉन ऊर्जा (जो टी के आनुपातिक है) में वृद्धि के कारण नहीं है, बल्कि गुहा में फोटॉन की संख्या में वृद्धि के कारण है, जो घन के आनुपातिक है तापमान का।

यदि गुहा की दीवार में एक छोटा सा छेद है, तो छेद के इकाई क्षेत्र के माध्यम से विकिरण ऊर्जा प्रवाह y प्रकाश की गति से गुहा में ऊर्जा घनत्व के उत्पाद के समानुपाती होता है:

जहाँ a को स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मान नियतांक कहते हैं। फोटॉन गैस के लिए सांख्यिकीय यांत्रिकी के अनुप्रयोग के आधार पर एक सटीक गणना इसे बराबर मान देती है

इस प्रकार, छिद्र से विकिरण की कुल तीव्रता गुहा में थर्मोडायनामिक तापमान की चौथी शक्ति के समानुपाती होती है।

गर्म पिंडों की सतह से विकिरण गुहा की दीवार में एक छेद से विकिरण से भिन्न होता है। इस विकिरण की तीव्रता और वर्णक्रमीय संरचना न केवल तापमान पर निर्भर करती है, बल्कि उत्सर्जक पिंड के गुणों पर भी निर्भर करती है। लेकिन कई मामलों में, मूल्यांकन करते समय, यह माना जा सकता है कि ये अंतर छोटे हैं।

पृथ्वी की सतह का तापमान।ऊष्मीय विकिरण (3) के नियम के अनुप्रयोग के एक उदाहरण के रूप में, आइए हम पृथ्वी की सतह के औसत तापमान के प्रश्न पर विचार करें। हम मानेंगे कि पृथ्वी का ताप संतुलन मुख्य रूप से सौर विकिरण ऊर्जा के अवशोषण और अंतरिक्ष में ऊर्जा के विकिरण से निर्धारित होता है, और पृथ्वी के अंदर होने वाली प्रक्रियाओं की भूमिका नगण्य है। सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा का कुल प्रवाह, (3) के अनुसार, बराबर है - सूर्य की सतह का तापमान, - इसकी त्रिज्या। हम मान लेंगे कि पृथ्वी पर पड़ने वाली सौर विकिरण की सारी ऊर्जा अवशोषित हो जाती है। अंजीर का उपयोग करना। 97 यह समझना आसान है कि प्रति इकाई समय में पृथ्वी द्वारा अवशोषित ऊर्जा की मात्रा है

निष्कर्ष में, हम ध्यान दें कि गर्म पिंडों का विकिरण स्पेक्ट्रम इतना व्यापक है कि तापदीप्त पिंडों के विकिरण पर आधारित गरमागरम लैंप और अन्य प्रकाश उपकरणों की दक्षता बिल्कुल नगण्य है। दृश्य प्रकाश का क्षेत्र थर्मल विकिरण के स्पेक्ट्रम में केवल एक संकीर्ण बैंड से मेल खाता है।

गुहा को भरने वाले संतुलन विकिरण की ऊर्जा घनत्व और वर्णक्रमीय संरचना केवल तापमान पर क्यों निर्भर करती है? ये मात्राएं गुहा में निकायों के गुणों और इसकी दीवारों की सामग्री पर निर्भर क्यों नहीं हो सकती हैं?

विकिरण गुहा में छेद से क्यों निकल रहा है, जबकि संतुलन नहीं है, फिर भी गुहा के अंदर संतुलन विकिरण के समान वर्णक्रमीय संरचना है? आखिरकार, बर्तन की दीवार में छेद से बाहर निकलने वाले गैस के अणुओं में औसतन बर्तन के अणुओं की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है।

क्यों, लाल-गर्म स्टोव के अंदर के छेद से देखने पर, हमें वहां की वस्तुओं की स्पष्ट रूपरेखा नहीं दिखाई देती है?

एक गुहा में विकिरण, यानी वहां स्थित फोटॉनों के एक सेट को एक आदर्श गैस क्यों माना जा सकता है?

फोटॉन की गैस में थर्मोडायनामिक संतुलन स्थापित करने के लिए पदार्थ के साथ फोटॉन की बातचीत क्यों आवश्यक है?

संतुलन विकिरण में फोटॉन की सांद्रता तापमान पर कैसे निर्भर करती है?

आयामी विचारों का उपयोग कैसे करें यह दिखाने के लिए कि शरीर द्वारा उत्सर्जित थर्मल विकिरण की ऊर्जा शरीर के थर्मोडायनामिक तापमान की चौथी शक्ति के समानुपाती होती है?

यदि सूर्य से पृथ्वी पर आने वाली सारी ऊर्जा अंततः अंतरिक्ष में विकिरित हो जाती है, तो इस कथन का क्या अर्थ है कि सूर्य पृथ्वी पर प्रत्येक वस्तु को जीवन देता है?

यह प्रयोगात्मक रूप से पाया गया कि गर्म शरीर से थर्मल विकिरण आकर्षित करता है - पीछे नहीं हटता! - पास के परमाणु। यद्यपि यह घटना परमाणु भौतिकी के प्रसिद्ध प्रभावों पर आधारित है, यह लंबे समय तक किसी का ध्यान नहीं गया और सैद्धांतिक रूप से केवल चार साल पहले भविष्यवाणी की गई थी।

ऊष्मीय विकिरण के कारण ऊर्जा स्तरों में बदलाव

हाल ही में, इलेक्ट्रॉनिक प्रीप्रिंट्स का एक संग्रह दिखाई दिया, प्रायोगिक पुष्टि पर रिपोर्ट करते हुए कि एक गर्म शरीर से थर्मल विकिरण शरीर के आस-पास के परमाणुओं को आकर्षित करने में सक्षम है। प्रभाव, पहली नज़र में, अप्राकृतिक लगता है। गर्म पिंड द्वारा उत्सर्जित ऊष्मीय विकिरण स्रोत से दूर उड़ जाता है - तो यह बल उत्पन्न करने में सक्षम क्यों है आकर्षण?!

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चर्चा में, जैसा कि अब लगभग हमेशा होता है, "स्पष्टीकरण" के रूपों में से एक को पोस्ट किया गया है। वास्तव में, इसकी प्रयोज्यता को उचित ठहराया जाना था।
इगोर! आप एक बहुत अच्छे इंसान हैं। एक साल से अधिक समय से आप अपने मिशन के पत्थर को रोल कर रहे हैं।
गुरुत्वाकर्षण क्या है? क्या इसका यांत्रिक विचार फिर से वैज्ञानिक हो गया है?
वर्णित प्रयोग में, जड़ता में परिवर्तन दर्ज किया गया था।
बाकी बुराई से है, है ना?
लहरों पर बोर्ड के बारे में विचार की ट्रेन बहुत दिलचस्प है। (मैं स्वयं पूर्व से हूं)।
हालांकि, विभिन्न सरल प्रभाव हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, नीचे की ओर नीचे की ओर गति। इस स्थिति में, प्रत्येक अगली लहर थोड़ी कम हो सकती है और फिर भी इसमें एक लंबवत घटक होता है।

मुझे आश्चर्य है कि क्या नैनोट्यूब को डामर में जोड़ने का टोपोलॉजी प्रीमियम से कोई लेना-देना नहीं है?
नहीं?
क्या तरंगें EM के तल पर नहीं खींची जाती हैं?
अच्छा, हाँ ... हाँ।
और फिर से ये भंवर डेसकार्टेस के स्तर पर हैं

उत्तर

इस लेख का मुख्य मूल्य यह है कि यह कुछ रूढ़ियों को तोड़ता है और आपको सोचने पर मजबूर करता है, जो रचनात्मक सोच के विकास में योगदान देता है। मुझे बहुत खुशी है कि इस तरह के लेख यहां दिखाई देने लगे।

आप थोड़ी कल्पना कर सकते हैं। यदि हम अभी भी शरीर (वस्तु) की ऊर्जा को कम करते हैं, जिसमें प्राथमिक कणों में आंतरिक अंतःक्रियाओं की ऊर्जा भी शामिल है, तो वस्तु की ऊर्जा नकारात्मक हो जाएगी। ऐसी वस्तु को सामान्य गुरुत्वाकर्षण द्वारा बाहर धकेल दिया जाएगा और उसमें गुरुत्वाकर्षण-विरोधी का गुण होगा। मेरी राय में, हमारी दुनिया के आधुनिक निर्वात में पूर्ण शून्य ऊर्जा नहीं है - चूंकि यह पूर्ण अराजकता के विपरीत एक सुव्यवस्थित वातावरण है। यह सिर्फ इतना है कि ऊर्जा पैमाने में निर्वात का ऊर्जा स्तर शून्य माना जाता है। इसलिए, निर्वात ऊर्जा के स्तर से कम ऊर्जा का स्तर हो सकता है - इसमें कुछ भी रहस्यमय नहीं है।

उत्तर

"2013 में मूल सैद्धांतिक लेख पर लौटते हुए, हम न केवल परमाणु प्रयोगों के लिए, बल्कि ब्रह्मांडीय घटनाओं के लिए भी इस प्रभाव के संभावित महत्व का उल्लेख करते हैं। लेखकों ने 1 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व के साथ धूल के बादल के अंदर अभिनय करने वाली ताकतों पर विचार किया, गर्म 300 K तक और 5 माइक्रोन के आकार वाले कणों से मिलकर।"
क्या यहाँ कोई गलती है? ऊपरी रेजोलिथ परत की तरह धूल के बादल का घनत्व बहुत अधिक होता है।
और घटना से ही: यदि हम समस्या का अधिक गैर-तुच्छ संस्करण लेते हैं - एक अध्रुवीय कण पर थर्मल विकिरण का प्रभाव, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन। बल को कहां निर्देशित किया जाएगा? हीटर 100% ढांकता हुआ है।

उत्तर

• हाँ, यह एक उच्च घनत्व है, जो धूल के कणों से चिपके रहने के कगार पर है।

  एक पृथक इलेक्ट्रॉन में कोई ऊर्जा स्तर नहीं होता है, इसमें कम करने के लिए कुछ भी नहीं होता है। ठीक है, उसके पास त्रुटियों की सीमा के भीतर एक द्विध्रुवीय क्षण नहीं है (पाठ में एक इलेक्ट्रॉन के ईडीएम की खोज के लिए सिर्फ एक लिंक है)। इसलिए, यह बल उस पर कार्य नहीं करता है। इसके अलावा, यह चार्ज किया जाता है, फोटॉन इस पर अच्छी तरह से बिखरे हुए हैं, इसलिए सामान्य तौर पर इसे केवल दबाव से खदेड़ दिया जाएगा।

  उत्तर

सुदूर आईआर स्पेक्ट्रम सुविधाजनक है क्योंकि फोटॉन ऊर्जा अभी भी कम है, इसलिए सभी आवश्यकताओं को पूरा किया जाता है। कम तापमान भी ठीक है, लेकिन वहां प्रभाव पहले से ही बहुत कमजोर है। हजारों डिग्री के तापमान पर, फोटॉन का प्रकीर्णन पहले से ही बहुत मजबूत होता है, और यह इस प्रभाव को बाधित करता है।

उत्तर

• मैं एक गर्म शरीर के बारे में बात नहीं कर रहा था। और अन्य उत्सर्जकों और स्पेक्ट्रा के बारे में।
  हम यहां केवल रिपल इफेक्ट की चर्चा कर रहे हैं। इसका मतलब है कि उन्हें केवल IR रेंज द्वारा सीमित नहीं किया जा सकता है।
  क्या मैं सही ढंग से समझता हूं कि कण आकार के आधार पर, आपको उपयुक्त तरंग दैर्ध्य का चयन करने की आवश्यकता है?
  भारी परमाणुओं या हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए, क्या आपको अपनी आवृत्ति का चयन करने की आवश्यकता है ताकि आकर्षण अधिकतम हो?

  अब मेरे दिमाग में एक अच्छा विचार घूम रहा है कि इसे कैसे जांचें, उदाहरण के लिए, पूल या समुद्र की लहरों पर।
  वे। एक यांत्रिक खिलौना बनाओ जो लहरों के खिलाफ तैरेगा।
  आप इस संभावना के बारे में क्या सोचते हैं?

  उत्तर

  • 1) तरंग दैर्ध्य कण आकार से काफी बड़ा होना चाहिए।
    2) सिस्टम को बाहरी प्रभाव के साथ समग्र रूप से बातचीत नहीं करनी चाहिए, बातचीत केवल प्रेरित ध्रुवीकरण के कारण होती है।
    3) उत्तेजनाओं का एक असतत स्पेक्ट्रम होना चाहिए, और क्वांटा की ऊर्जा स्तरों के बीच की दूरी से काफी कम होनी चाहिए, अन्यथा लहरें आसानी से बिखर जाएंगी और इस तरह दबाव डालेगी। जब ये शर्तें पूरी होती हैं, तो तरंग दैर्ध्य का प्रभाव अब निर्भर नहीं होता है।
    4) सिस्टम की ऊर्जा को कम करने के लिए बल को सदिश होना चाहिए, अदिश नहीं।

    अब कल्पना कीजिए कि क्या यह जल तरंगों के लिए किया जा सकता है।

    उत्तर

    • इस प्रभाव का एक हिस्सा मैं वास्तविक दुनिया में अच्छी तरह से देखता हूं। मुझे याच पर दौड़ लगाना पसंद है। और नौकायन में खेल के स्वामी लहर के खिलाफ सही ढंग से चलने की क्षमता के कारण रेगाटा जीतते हैं। वे। अगर सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो आने वाली तरंगें याच को अतिरिक्त ऊर्जा देती हैं।
      वास्तव में, यह एक विरोधाभास है। लेकिन वह दौड़ में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। जैसे ही लहरें उठती हैं, कौशल स्तरों के अनुसार "परिमाणीकरण" तुरंत होता है)) शौकीनों की गति धीमी हो जाती है, और इसके विपरीत, पेशेवरों को एक अतिरिक्त लाभ मिलता है।

      तो ऐसा खिलौना काफी वास्तविक है।
      मैंने अपनी यॉट को इस तरह से ट्यून किया कि वह बिना किसी नियंत्रण या बिना किसी बाधा के हवा और लहरों के खिलाफ बिना किसी समस्या के चले।
      यदि आप गहरी खुदाई करते हैं, तो यही वह सेटिंग है जो आपको अधिकतम लाभ देती है।

      मान लीजिए, यदि आप झील के बीच में एक तेज हवा के बिंदु स्रोत की कल्पना करते हैं, तो मेरी नौका इसके लिए प्रयास करेगी और अनंत काल तक मंडलियों में चलेगी ...
      बहुत सुंदर और वास्तविक सादृश्य, उदाहरण के लिए, सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति)))
      और ऐसा लगता है कि कोई शक्ति है जो नौका को हवा के स्रोत तक खींचती है।

      वैसे, आप कार्य को तत्वों तक ले जा सकते हैं और अनुमान लगा सकते हैं, उदाहरण के लिए, न्यूनतम दूरी जिस पर नौका हवा के स्रोत तक पहुंच सकती है।

      मैं आपको याद दिला दूं कि पाल के नीचे एक नौका हवा से टकराती है, जो एक साइनसॉइड की समानता का वर्णन करती है। वह केवल नाक से मुड़ती है। यदि यह प्रकट होता है, तो जादू गायब हो जाएगा और हवा में वापस चला जाएगा।

      उत्तर

      आप, मेरी राय में, थोड़े भ्रमित हैं। निपटने में कोई समान प्रभाव नहीं हैं। अच्छी तरह से परिभाषित बलों का एक जटिल योग होता है, जो एक परिणामी बल देता है, जिसमें हवा की दिशा की धुरी के साथ एक गैर-शून्य नकारात्मक प्रक्षेपण होता है।

      उत्तर

  • पहली नज़र में, दूर ... क्योंकि लहरें और हवाएँ हैं। लेकिन एक याच के उदाहरण पर सब कुछ काम करता है। यदि यह संतुलित है, तो यह कीलों द्वारा हवा के स्रोत की ओर प्रवृत्त होता है। कॉन्यैक पीते समय आप बस बैठते हैं और प्रक्रिया की भौतिकी का आनंद लेते हैं। प्रक्षेपवक्र के विभिन्न बिंदुओं पर त्वरण के क्षणों और प्रक्रिया की गतिशीलता का निरीक्षण करना विशेष रूप से अच्छा है। प्रक्षेपवक्र का वर्णन करने वाले अनुमानित कार्य का मूल्यांकन करने के लिए हाथ सत्य तक नहीं पहुंचे।

    हमने समान कण मॉडल बनाए और उन्हें कंप्यूटर पर चलाया।

    मैं एक और प्रयोग का सुझाव देता हूं।
    हम विभिन्न आकारों की गेंदें या गेंदें लेते हैं और वाइब्रेटर को एक समायोज्य आवृत्ति के साथ अंदर डालते हैं।
    हम उन्हें पानी की चिकनी सतह पर फेंकते हैं और तरंग आकर्षण या प्रतिकर्षण के प्रभाव का निरीक्षण करते हैं। कोई हवा नहीं। केवल कंपन और पानी पर तरंगों के हस्तक्षेप के कारण। आपको केवल आवृत्ति का चयन करने की आवश्यकता है। स्थायी तरंगें और प्रतिध्वनि चाल चलेगी))
    ऐसा लगता है कि कहीं मैंने ऐसा वीडियो देखा है।

    उत्तर

    • मुझे लगता है कि लहरों का इससे कोई लेना-देना नहीं है। और भौतिकी अलग है। यह एक जेट थ्रस्ट की तरह है जो पाल के कारण हवा की दिशा के लंबवत कार्य करता है (पाल हवा को घुमाता है)। इसके अलावा, अगर नौका हवा के खिलाफ थोड़ा सा घुमाया जाता है, तो वह वहां जाएगा, क्योंकि इस दिशा में जल प्रतिरोध नौका के सीधे हवा के बहाव से कम होगा। मैं आपके अच्छे आराम और अधिक कॉन्यैक की कामना करता हूं!

      उत्तर

      • बेशक कोई जेट जोर नहीं है। बल्कि, आपका विचार स्पष्ट है, लेकिन यह सही परिभाषा नहीं है।
        यह कहने के लिए समान है कि एक ग्लाइडर जो हवा की धाराओं के कारण उड़ता है, जेट थ्रस्ट बनाता है।
        हवा की दिशा में पाल हवाई जहाज के पंख की तरह काम करता है।
        नाविक का कौशल प्रभावित करता है कि वह पाल को कैसे प्रभावित करता है और इसे जोर पैदा करने के लिए सबसे कुशल रूप देता है। वहां सब कुछ बहुत मामूली नहीं है। कभी-कभी शीट (रस्सी) के 1 सेमी का विस्थापन महत्वपूर्ण होता है। सबसे पहले, मैंने सामान्य समूह के साथ बने रहने के लिए पायदान भी खींचे।

        भौतिकी के लिए के रूप में।
        हवा के बिना कोई साधारण लहर नहीं है। इसी विचार पर मेरे सहयोगी ने भौतिकी में पीएच.डी. डॉक्टरेट सॉसेज का एक टुकड़ा मॉडल और अनुकूलन प्रोग्रामिंग के लिए एक कार्यकर्ता के रूप में मेरे पास गया। लेकिन काम दिलचस्प था।
        सादृश्य इस प्रकार है। हवा के विकास और नौकायन जहाजों पर यात्रा के भोर में, केवल एक ही रास्ता था - हवा के साथ चलना। एक उलटना के बिना एक क्रॉसविंड के साथ, जहाज में भारी बहाव होता है। यह वह जगह है जहाँ अभिव्यक्ति "एक टेलविंड की प्रतीक्षा करें" से आई है।
        लेकिन फिर उलटना और त्रिकोणीय पाल दिखाई दिया और यह हवा के खिलाफ मुकाबला कर रहा था।

        सौर पाल के नीचे नौकायन के लिए भी यही संभव है। वे। आप न केवल हवा में चल सकते हैं बल्कि विकिरण के स्रोत से भी निपट सकते हैं, उदाहरण के लिए एक तारा।
        ठंडा?

        उत्तर

      • वास्तविक दुनिया में है)) और सवाल यह है कि उलटना क्या है। लेकिन यह सब एनडीए द्वारा पेटेंट या बंद कर दिया गया है और मुझे विशिष्ट समाधानों पर बोलने और संकेत देने का अधिकार भी नहीं है।
        लेकिन उपमाओं पर खुलकर चर्चा की जा सकती है।
        इस पहेली को हल करें और मज़े करें। आप पैसा नहीं कमाएंगे।
        एक उलटना और पाल के साथ एक नौका एक सपाट सतह पर एक प्रणाली है जिसमें तीसरे आयाम में कंपन होता है। वह 2 परिवेशों का उपयोग करती है।
        जब हम अंतरिक्ष में जाते हैं तो सब कुछ वही होता है लेकिन प्लस वन आयाम।
        यदि आप TRIZ (थ्योरी ऑफ़ इन्वेंटिव प्रॉब्लम सॉल्विंग) से परिचित हैं, तो ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए स्पष्ट तरीके हैं। बल्कि, सोचने के तरीके के बारे में सुझाव हैं।

        उत्तर

        • टैकलिंग यॉट के साथ, सब कुछ तुच्छ है: हवा में याच गतिज ऊर्जा प्राप्त करता है (पाल "खुले" होते हैं), जब आगे बढ़ते हैं, तो पहले से ही पानी के वातावरण के साथ बातचीत के कारण, यह हवा के खिलाफ हो जाता है (पाल को अंदर रखा जाता है) न्यूनतम हवा प्रतिरोध की स्थिति)। उसके बाद, नौका वास्तव में त्वरण चरण की तुलना में बहुत आगे जा सकती है, धीरे-धीरे घर्षण के लिए गतिज ऊर्जा खो रही है (तरल हीलियम में इसे अनंत तक भी दूर किया जा सकता है)। इस प्रकार, आपके कार्य में, एकमात्र प्रश्न इस बात से संबंधित है कि एक पाल को कैसे प्रकट किया जाए जो स्पष्ट रूप से मुड़ा हुआ हो (या सूरज के किनारे के साथ रखा गया हो)। बेशक, विकल्पों का एक गुच्छा है: ग्रह का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, बाहरी स्रोत से चुंबकीय (या विद्युत चुम्बकीय) क्षेत्र, आदि, लेकिन अफसोस, इन सभी को किसी न किसी प्रकार के बाहरी स्रोत की आवश्यकता होती है। यदि आपके पास एक विशिष्ट नेविगेशन समस्या को हल करने के लिए एक है, तो उड़ान भरें। यदि नहीं ... आप इसे इंस्टॉलेशन द्वारा ही प्राप्त नहीं करेंगे। संवेग के संरक्षण का नियम, उसकी माँ))

          उत्तर

          • हवा के विपरीत जाने के लिए याच को हवा के नीचे जाने की जरूरत नहीं है। सभी दौड़ हवा के खिलाफ जाने लगती है।
            मैं दोहराता हूं कि एक त्रिकोणीय पाल एक हवाई जहाज का पंख है जिसमें नाव के पतवार के कोण पर एक लिफ्ट होती है। और प्रक्षेपण हवा से 30 डिग्री के कोण पर जाने के लिए पर्याप्त बल है। यदि आप नौका को और भी तेज रखते हैं, तो हेडविंड पहले से ही इसे धीमा कर देता है और पाल दोलन करना शुरू कर देता है और अपना वायुगतिकीय आकार खो देता है। और जो इस सीमा को बेहतर महसूस करते हैं वे दौड़ जीत जाते हैं।
            हवा में पीछा करना दिलचस्प नहीं है।

            उत्तर

और यहाँ हमारे विषय पर एक सरल प्रयोग है। क्या तुम समझा सकते हो?


एक घुमावदार रास्ता सीधे रास्ते से तेज कैसे निकलता है?

जाहिर है, अगर हम इसे अपने पैमाने पर देखें, तो क्वांटम दुनिया में यह बिल्कुल वैसा ही होगा। और मैक्रो वर्ल्ड में भी।

उत्तर

• भौतिकी में एक साधारण स्कूल की समस्या। हम मॉडल को क्षैतिज से एक छोटे कोण के साथ एक रेक्टिलिनियर प्रक्षेपवक्र में सरल करते हैं - और एक ब्रेक के साथ एक रेखा के रूप में एक प्रक्षेपवक्र, जहां पहला खंड क्षितिज पर अधिक दृढ़ता से झुका हुआ है, और दूसरे में एक छोटा ढलान भी है पहले प्रक्षेपवक्र की तुलना में। प्रक्षेपवक्र की शुरुआत और अंत समान हैं। हम घर्षण की उपेक्षा करेंगे। और हम एक और दूसरे रास्ते पर कार्गो के लिए "खत्म" करने के लिए आगमन के समय की गणना करेंगे। दूसरा zn N. (आठवें ग्रेडर जानते हैं कि यह क्या है) यह देगा कि दूसरे प्रक्षेपवक्र के साथ फिनिश लाइन पर आने का समय कम है। यदि आप अब स्थापना के दूसरे भाग के साथ पहेली को पूरक करते हैं, प्रक्षेपवक्र के अंत में ऊर्ध्वाधर के सापेक्ष दर्पण प्रतिबिंब का प्रतिनिधित्व करते हुए, किनारों को थोड़ा गोल करते हैं, तो आपको अपना मामला मिल जाएगा। तुच्छता। भौतिकी में परीक्षा पर स्तर "सी"। जटिलता में ओलंपियाड की समस्या भी नहीं

  उत्तर

  • मुझे आपका सरलीकरण का विचार पसंद है। शायद इससे बच्चों को मदद मिलेगी। मुझे सोचने का समय दें और किशोरों से बात करने का प्रयास करें।

    और अगर सरलीकरण के बिना और सब कुछ इतना सामान्य है, तो प्रक्षेपवक्र का सबसे तेज़ रूप क्या है?

    उत्तर

"हजारों डिग्री के तापमान पर, फोटॉन का प्रकीर्णन पहले से ही बहुत मजबूत होता है, और यह इस प्रभाव को बाधित करता है।" ...

इतना ही!!!
संभवतः, यह प्रभाव एक सीमित क्षेत्र और इसी प्रकार की ऊर्जा अंतःक्रियाओं में काम करता है। सीमा क्षेत्रों में "फ़्रीक्वेंसी फैलाव" और संबंधित गतिशीलता प्रबल होती है। वोलोडा लिसिन ने 1991 में इन प्रक्रियाओं की कुछ बारीकियों का पता लगाने की कोशिश की, लेकिन ऐसा है,
शायद समय नहीं था। (मैं बस उसके माध्यम से नहीं मिल सका।) मेरी राय में, विश्लेषण किए गए क्षेत्र में तापमान प्रवणता और (संवहन प्रवाह की तीव्रता) में कमी के रूप में यह प्रभाव दूर हो जाता है।
http://maxpark.com/community/5302/content/3334997#comment-44 797112
# 10 पत्रिका "09/04/2015, 22:02"
http://globalwave.tv/forum/viewtopic.php?f=20&t=65
सदियाँ बीत गईं, लेकिन चमत्कार के बिना ... - "न यहाँ और न ही वहाँ": (फिल्म 7. गर्मी और तापमान)
https://www.youtube.com/watch?v=FR45i5WXGL8&index=7& सूची = PLgQC7tmTSjqTEDDVkR38piZvD14Kde
आरवाईडब्ल्यू

उत्तर

मजेदार प्रभाव। यह ग्रहों के निर्माण में पहले ग्राम की समस्या पर प्रकाश डाल सकता है - गैस-धूल के बादल में सूक्ष्म धूल एक साथ कैसे चिपक सकती है। जब तक एक परमाणु, कहते हैं, हाइड्रोजन, कणों से दूर है, यह व्यावहारिक रूप से आइसोट्रोपिक थर्मल विकिरण में है। लेकिन अगर अनजाने में धूल के दो दाने उसके पास आ जाते हैं, तो, एक परमाणु के साथ अपने विकिरण के साथ बातचीत करते हुए, वे एक दूसरे के लिए एक आवेग प्राप्त करेंगे! बल गुरुत्वाकर्षण बल से कई गुना अधिक है।

उत्तर

• धूल के कण आपस में चिपके रहें, इसके लिए आपको ऐसी शांत भौतिकी में बाड़ लगाने की जरूरत नहीं है। लेकिन "धूल के कणों" के बारे में क्या, हम सभी समझते हैं कि हम कई बादलों में मुख्य ठोस घटक के रूप में H2O के बारे में बात कर रहे हैं? हाइड्रोजन के साथ कार्बन के यौगिक अत्यंत अस्थिर (पेंटेन तक) हैं, मैं अमोनिया के बारे में कुछ नहीं कहूंगा, एच, हे, सी, एन, ओ के अलावा अन्य पदार्थ अल्पमत में हैं, जटिल जीवों के लिए भी कुछ उम्मीदें हैं। तो ज्यादातर पानी ठोस होगा। यह संभावना है कि गैस के वास्तविक बादलों में, बर्फ-बर्फ के टुकड़े बल्कि अराजक और अपेक्षाकृत तेज़ी से आगे बढ़ते हैं, मेरा मानना ​​​​है कि कम से कम, सेंटीमीटर प्रति सेकंड। एक समान प्रभाव, जैसा कि लेख में है, बस बर्फ के टुकड़ों के टकराने की इतनी क्षमता नहीं पैदा करेगा - बर्फ के टुकड़ों की विशिष्ट सापेक्ष गति बहुत अधिक है और बर्फ के टुकड़े एक दूसरे के संभावित गड्ढे को विभाजित सेकंड में पार करते हैं। लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता। स्नोफ्लेक्स पहले से ही अक्सर टकराते हैं और विशुद्ध रूप से यंत्रवत्, इस पर ऊर्जा खो देते हैं। किसी बिंदु पर, वे संपर्क के क्षण में आणविक बलों के कारण एक साथ रहेंगे और एक साथ रहेंगे, जिससे बर्फ के टुकड़े बनेंगे। यहां, छोटे और बहुत ढीले स्नोबॉल को रोल करने के लिए, न तो गर्मी और न ही गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की आवश्यकता होती है - केवल बादल के क्रमिक मिश्रण की आवश्यकता होती है।

  मेरा यह भी मानना ​​है कि लेख में गणना में घोर त्रुटि है। धूल के दानों के जोड़ीदार आकर्षण को ध्यान में रखा गया। लेकिन घने बादल में धूल अपारदर्शी होती है और चारों तरफ से एक समान गर्मी देती है, यानी। हमारे पास एक गर्म खोखले कक्ष के अंदर धूल का एक छींटा है। और यह निकटतम पराग के क्षेत्र में क्यों उड़ेगा? वे। गुरुत्वाकर्षण के काम करने के लिए, आपको ठंडे स्थान की आवश्यकता होती है, और घने बादल में यह दिखाई नहीं देता है, जिसका अर्थ है कि कोई थर्मल ढाल नहीं है।

  उत्तर

  • > मेरा यह भी मानना ​​है कि लेख में गणना में घोर त्रुटि है। धूल के दानों के जोड़ीदार आकर्षण को ध्यान में रखा गया। लेकिन घने बादल में धूल अपारदर्शी होती है और चारों तरफ से एक समान गर्मी देती है, यानी। हमारे पास एक गर्म खोखले कक्ष के अंदर धूल का एक छींटा है।

    यहाँ मैं असहमत हूँ। यहां प्लाज्मा के साथ एक सादृश्य खींचा जा सकता है। एक आदर्श टकराव रहित प्लाज्मा के सन्निकटन में, सब कुछ लगभग वैसा ही है जैसा आप कहते हैं: औसत क्षेत्र माना जाता है, जो बाहरी आवेशों और धाराओं की अनुपस्थिति में शून्य के बराबर होता है - आवेशित कणों का योगदान एक दूसरे को पूरी तरह से रद्द कर देता है। फिर भी, जब हम व्यक्तिगत आयनों पर विचार करना शुरू करते हैं, तो यह पता चलता है कि निकटतम पड़ोसियों का प्रभाव अभी भी मौजूद है, और इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए (जो कि लैंडौ टक्कर अभिन्न के माध्यम से किया जाता है)। वह विशेषता दूरी जिसके आगे कोई जोड़ीदार अंतःक्रिया के बारे में भूल सकता है, वह है डेबी त्रिज्या।

    विचाराधीन बातचीत के लिए, मेरा मानना ​​है कि एक समान पैरामीटर अनंत होगा: 1 / r ^ 2 का अभिन्न अंग अभिसरण करता है। एक कठोर प्रमाण के लिए, इस तरह की बातचीत के साथ बूंदों के "कोहरे" के लिए गतिज समीकरण बनाना आवश्यक होगा। ठीक है, या बोल्ट्जमैन समीकरण का उपयोग करें: बिखरने वाला क्रॉस सेक्शन परिमित है, जिसका अर्थ है कि आपको प्लाज्मा में इतना परिष्कृत होने की आवश्यकता नहीं है, जो माध्य क्षेत्र का परिचय देता है।

    खैर, मैंने सोचा कि यह एक लेख के लिए एक दिलचस्प विचार था, लेकिन सब कुछ तुच्छ है। :(

    और चर्चा किए गए लेख में उन्होंने इसे बहुत सरलता से किया: उन्होंने गॉसियन वितरण के साथ सूक्ष्म कणों के गोलाकार बादल की कुल संभावित ऊर्जा का अनुमान लगाया। गुरुत्वाकर्षण के लिए एक तैयार सूत्र है, इस बातचीत के लिए (एसिम्प्टोटिक्स आर >> आर पर) हमने गणना की। और यह पता चला कि एक ध्यान देने योग्य क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण का योगदान बहुत कम है।

    उत्तर

    • > विचाराधीन बातचीत के लिए, मेरा मानना ​​है कि एक समान पैरामीटर अनंत होगा

      शायद शून्य? सामान्य तौर पर, मैं वास्तव में आपकी पोस्ट को समझ नहीं पाया, इसमें गणित की अधिकता है, जो मुझे नहीं पता, यहां कब आसान है - असंतुलित बल होने के लिए, विकिरण घनत्व ढाल की आवश्यकता होती है, जब कोई ढाल नहीं होता है , कोई बल नहीं है, क्योंकि यह सभी दिशाओं में समान है।

      > और यह पता चला कि एक ध्यान देने योग्य क्षेत्र है जहां गुरुत्वाकर्षण का योगदान बहुत कम है।

      क्या आप अधिक विशिष्ट नहीं हो सकते? मैं वास्तव में यह नहीं समझता कि यह प्रभाव अंतरिक्ष में किसी चीज़ के निर्माण में कोई अर्थ रखने में कैसे मदद कर सकता है। मेरे लिए, इस तरह एक बेकार मूल्य की गणना की जाती है। यह कैसे साबित होता है कि प्रभाव बृहस्पति के वातावरण में पड़ोसी परमाणुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बातचीत से 100500 गुना अधिक मजबूत है - मैं सहमत हूं, लेकिन यह केवल इसलिए है क्योंकि व्यक्तिगत धूल कणों की गुरुत्वाकर्षण बातचीत आम तौर पर दिलचस्प नहीं होती है। लेकिन कम से कम गुरुत्वाकर्षण परिरक्षित नहीं है।

      मेरा मानना ​​है कि जब दूरी 0 हो जाती है तो निकट क्षेत्र में प्रभाव तेज हो जाता है, लेकिन यह इस बात का विवरण है कि धूल के कणों की टक्कर वास्तव में कैसे होती है यदि वे पहले ही टकरा चुके हैं।

      पुनश्च: थर्मल विकिरण में धूल के दाने की क्षमता, जैसा कि मैं इसे समझता हूं, परिमाण के क्रम में बादल के आकार पर निर्भर नहीं करता है - यह क्षमता केवल विकिरण घनत्व पर निर्भर करती है, अर्थात। बादल की अस्पष्टता के तापमान और डिग्री पर। परिमाण के क्रम में अस्पष्टता की डिग्री को 1 के रूप में लिया जा सकता है। यह पता चला है कि हमारे पास किसी भी प्रकार का बादल नहीं है, केवल सर्कल का औसत तापमान मायने रखता है। यदि गतिज ऊर्जा m/s के रूप में व्यक्त किया जाए तो यह विभव कितना बड़ा है? (मैं गिन सकता हूं और गिन सकता हूं, लेकिन शायद एक तैयार समाधान है?) इसके अलावा, यदि बादल अपारदर्शी है, तो समग्र रूप से बादल की क्षमता बादल सतह क्षेत्र का एक कार्य होगा। मजे की बात है, हमें समान सतह तनाव मिला, लेकिन थोड़े अलग तरीके से। और बादल के भीतर धूल मुक्त होगी।

      उत्तर

आप 2013 का लेख खोलिए, देखिए, वहां मुश्किल नहीं है, वहां सब कुछ सामान्य मानव भाषा में वर्णित है।

उदाहरण के लिए, उन्होंने 300 मीटर के परिमित त्रिज्या के साथ एक बादल लिया और बादल के अंदर और बाहर की स्थिति के लिए सूत्रों में मूर्खतापूर्वक प्रतिस्थापित संख्याएँ लीं। मुख्य टिप्पणी यह ​​​​है कि बाहर भी, केंद्र से सिर्फ एक किलोमीटर की दूरी पर, थर्मल आकर्षण अभी भी गुरुत्वाकर्षण से अधिक मजबूत है। यह सिर्फ प्रभाव के पैमाने को महसूस करने के लिए है। वे मानते हैं कि वास्तविक स्थिति बहुत अधिक जटिल है और इसे सावधानीपूर्वक तैयार किया जाना चाहिए।

उत्तर

धूल मुख्य रूप से (400 ° K पर) ओलिवाइन, कालिख और सिलिकॉन कणों का प्रतिनिधित्व करती है। वे लाल सुपरजायंट्स द्वारा "स्मोक्ड" हैं।
धूल के कण गतिज ऊर्जा को ऊष्मा में बदलते हैं। और वे एक दूसरे के साथ नहीं, बल्कि आस-पास के परमाणुओं या अणुओं के साथ बातचीत करते हैं जो विकिरण के लिए पारदर्शी होते हैं। चूँकि r एक घन में है, धूल के कण, जो एक मिलीमीटर में हैं, ATOM से एक सेंटीमीटर, इसे प्रत्येक को अपनी ओर खींचते हैं, और एक परिणामी बल प्रकट होता है जो धूल के कणों को एक साथ लाता है। उसी समय, एक मीटर में धूल के कणों को अरबों (या खरबों) बार बातचीत के बल में कमी के कारण नजरअंदाज कर दिया जाता है।

उत्तर

"यह विकिरण सभी दिशाओं में विचलन करता है, इसलिए इसकी ऊर्जा घनत्व 1 / r2 के रूप में दूरी के साथ घट जाती है। एक परमाणु, पास में होने के कारण, इस विकिरण को महसूस करता है - आखिरकार, यह अपनी ऊर्जा को कम करता है। और चूंकि परमाणु जितना संभव हो सके अपनी अंतःक्रियात्मक ऊर्जा को कम करना चाहता है, यह गेंद के पास पहुंचने के लिए ऊर्जावान रूप से अनुकूल है - आखिरकार, वहां ऊर्जा में कमी सबसे महत्वपूर्ण है!"
लेकिन, क्षमा करें, यदि कोई परमाणु गर्म गेंद की ओर दौड़ता है, तो वह अपनी ऊर्जा को किसी भी तरह से कम नहीं करेगा, बल्कि, इसके विपरीत, केवल इसे बढ़ाएगा। मेरा मानना ​​है कि यह सही व्याख्या नहीं है।

उत्तर

फिर मैं एक समस्या लेकर आया। बता दें कि अलग-अलग दिशाओं में उन्मुख दो काले गोलार्द्धों से बना एक थर्मोस्टेबलाइज्ड चैंबर है, और एक अतिरिक्त फ्लैट रिंग है। बता दें कि बाएं गोलार्द्ध का दायरा दाएं से छोटा होता है, एक सपाट विभाजन कैमरा क्षेत्र को बंद कर देता है। मान लें कि परमाणु दो गोलार्द्धों में से प्रत्येक के वक्रता केंद्र पर है और गतिहीन है। गोलार्द्धों को गर्म होने दें। प्रश्न है - क्या परमाणु एक दिशा में तापीय बल का अनुभव करेगा?

यहां मैं 2 समाधान देखता हूं: 1) ऐसे कक्ष में थर्मल संतुलन जल्दी से उत्पन्न होगा, यानी। विकिरण घनत्व सभी पक्षों से समान होगा, और कैमरे के किसी भी बिंदु पर समान होगा। यदि कक्ष में थर्मल विकिरण का घनत्व चयनित बिंदु पर निर्भर नहीं करता है, तो विकिरण के साथ बातचीत की क्षमता नहीं बदलती है, जिसका अर्थ है कि कोई बल भी नहीं है।
2) गलत निर्णय। हम दीवार को समान क्षेत्र के सतह तत्वों में विभाजित करते हैं और सतह तत्व के साथ परमाणु के संपर्क बल को एकीकृत करते हैं। यह पता चला है कि एक सपाट अंगूठी एक शून्य योगदान देती है, और करीब बाईं सतह पर द्विघात रूप से कम अंक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक घन गुना अधिक मजबूत होता है - यानी। धूल का एक कण निकटतम सतह पर उड़ जाता है, अर्थात। बाएं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, उत्तर पूरी तरह से अलग है।

विरोधाभास की व्याख्या। यदि हमारे पास एक गैर गोलाकार उत्सर्जक तत्व है, तो यह सभी दिशाओं में समान रूप से चमकता नहीं है। नतीजतन, हमारे पास विकिरण घनत्व ढाल है, जिसकी दिशा उत्सर्जक को निर्देशित नहीं है। तब हमें यह मिलता है - एक जटिल सतह को बिंदुओं में तोड़ना, और उन्हें ROUND धूल के कण मानना ​​​​पूरी तरह से गलत हो जाता है।

उत्तर

फिर एक और दिलचस्प समस्या दिमाग में आई। मान लीजिए कि हमारे पास एक फ्लैट ब्लैक रिंग के रूप में एक हीट रेडिएटर है, जिसकी बाहरी और आंतरिक त्रिज्या R और r के बराबर हैं। और ठीक वलय की धुरी पर, h की दूरी पर, एक परमाणु स्थित है। गिनती हो<

समाधान 1 (गलत!)। रिंग को "धूल के कणों" में तोड़ दें, फिर सतह पर परमाणु और रिंग के तत्वों के आकर्षण बल का अभिन्न अंग लें। गणना दिलचस्प नहीं है, क्योंकि एक तरह से या किसी अन्य, हम पाते हैं कि परमाणु रिंग में खींच लिया गया है।
समाधान 2. अंत से, अंगूठी चमक नहीं सकती है या यह गायब हो जाती है, यानी। वलय तल के बिंदुओं पर परमाणु की ऊर्जा क्षमता 0 (अधिकतम क्षमता) में बदल जाती है। वलय का विकिरण उन बिंदुओं पर गैर-शून्य होगा जिनकी ऊँचाई h वलय के तल के ऊपर 0 से भिन्न है, इन बिंदुओं पर एक गैर-शून्य क्षमता (0 से कम) होगी। वे। हमारे पास एक विकिरण घनत्व प्रवणता है, जो स्थानीय रूप से (h ~ = 0, h . पर)<

मुझे ऐसा लगता है कि समाधान 1 में एक त्रुटि है, मुझे समझ में आ रहा है कि कहां है, लेकिन मैं इसे सरल शब्दों में नहीं समझा सकता।

यह कार्य यह दर्शाता है। एक परमाणु किसी ऊष्मा उत्सर्जक वस्तु की ओर आकर्षित नहीं होता है, अर्थात्। बल वेक्टर को उत्सर्जक सतह पर निर्देशित नहीं किया जाता है। हमारे लिए यह बिल्कुल महत्वपूर्ण नहीं है कि विकिरण कहाँ से आ रहा है, यह हमारे लिए महत्वपूर्ण है कि किसी दिए गए बिंदु पर कितना विकिरण होता है और विकिरण घनत्व का ढाल क्या होता है। परमाणु विकिरण घनत्व प्रवणता की दिशा में गति करता है, और इस ढाल को उस अर्ध-तल तक भी निर्देशित किया जा सकता है जिसमें उत्सर्जक का एक भी बिंदु नहीं है।

समस्या 3. वही वलय जो मद 2 में है, लेकिन परमाणु प्रारंभ में बिंदु h = 0 पर है। यह अवस्था संतुलित और सममित है, लेकिन अस्थिर है। समाधान सहज समरूपता तोड़ रहा है। परमाणु को सममिति स्थिति के केंद्र के बिंदु से बाहर धकेल दिया जाएगा, क्योंकि यह अस्थिर है।

इसके अलावा, मैं आपका ध्यान आकर्षित करता हूं - धूल के छींटों को आकर्षित करने वाले बादल को बदलने की कोई आवश्यकता नहीं है। यह बुरी तरह से निकलेगा। यदि धूल के 3 दाने एक सीधी रेखा पर खड़े हों, और एक दूसरे को थोड़ा सा छाया दें, तो समरूपता स्वतः टूट जाएगी, यह गुरुत्वाकर्षण बलों में नहीं है, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण परिरक्षित नहीं है।

उत्तर

मेरा एक प्रश्न है (न केवल इगोर के लिए, बल्कि सभी के लिए)। स्थितिज ऊर्जा निकाय के गुरुत्वीय द्रव्यमान में कैसे प्रवेश करती है? मैं इस मुद्दे से निपटना चाहूंगा। उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड में धूल के कण समान रूप से अंतरिक्ष में होते हैं, जो एक दूसरे के साथ गुरुत्वाकर्षण से बातचीत करते हैं। जाहिर है, इस तरह की प्रणाली में एक उच्च संभावित ऊर्जा होती है, क्योंकि सिस्टम की एक स्थिति होती है जिसमें ये धूल के कण आकाशगंगाओं में केंद्रित होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में धूल के कणों की तुलना में कम संभावित ऊर्जा होती है, जिसमें वे बिखरे हुए होते हैं। स्थान। विशिष्ट प्रश्न निम्नलिखित है - क्या इस तंत्र की स्थितिज ऊर्जा ब्रह्मांड के गुरुत्वीय द्रव्यमान में शामिल है?
मुझे ऐसा लगता है कि यह प्रश्न उस विषय से संबंधित है जिसे पावेल ने उठाया था। एक अनंत ब्रह्मांड में, इसे घेरने वाले क्षेत्र में अंतर करना असंभव है। और किसी भी अन्य क्षेत्र के अंदर, उदाहरण के लिए, जो एक आकाशगंगा को घेरता है, गोले के पीछे स्थित पदार्थ द्वारा बनाई गई गुरुत्वाकर्षण क्षमता (अंतरिक्ष में लगभग समान रूप से बड़े पैमाने पर स्थित) इस क्षेत्र के अंदर निकायों के व्यवहार को प्रभावित नहीं करती है। इसलिए, पदार्थ के वितरण में स्थानीय विषमताओं के संबंध में केवल गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान में संभावित ऊर्जा के प्रवेश के बारे में बात करना संभव है।

उत्तर

• मैंने ऐसा कोई सवाल नहीं उठाया। :) साथ ही, मुझे ऐसा लगा कि ब्रह्मांड का विस्तार, डार्क एनर्जी और फोटॉन के लाल होने को ध्यान में रखते हुए, ऊर्जा के संरक्षण के नियम का उल्लंघन करता है, लेकिन अगर आप वास्तव में चाहते हैं, तो आप बाहर निकल सकते हैं और कह सकते हैं कि कुल ऊर्जा ब्रह्मांड का अभी भी 0 है, क्योंकि पदार्थ संभावित छेद में है, और जितना अधिक पदार्थ होगा, छेद उतना ही गहरा होगा। मैंने जो खरीदा, उसके लिए मैं क्या बेचता हूं - मैं खुद विवरण में मजबूत नहीं हूं।

  संभावित ऊर्जा के बारे में, इसे आमतौर पर शून्य से कम माना जाता है। वे। मुक्त कण शून्य हैं, बाध्य पहले से ही 0 से कम हैं। इसलिए नकारात्मक संभावित ऊर्जा नकारात्मक द्रव्यमान (द्रव्यमान दोष) की तरह काम करती है - सिस्टम का द्रव्यमान व्यक्तिगत घटकों के द्रव्यमान से कम होता है। उदाहरण के लिए, एक सुपरनोवा पतन में, संभावित ऊर्जा एक बड़े माइनस में चली जाती है, और जो था और अब के द्रव्यमान में अंतर को फोटॉन के रूप में बाहर की ओर विकिरणित किया जा सकता है (बल्कि, फोटॉन नहीं, बल्कि वास्तव में न्यूट्रिनो)।

  उत्तर

  • लेख प्रणाली में संभावित ऊर्जा की अभिव्यक्तियों पर चर्चा करता है। यदि सिस्टम में इस ऊर्जा का संभावित ढाल है, तो एक बल उत्पन्न होता है। आपने बिल्कुल सही देखा कि कुछ स्थितियों में पूर्ण समरूपता (परमाणु गोले के अंदर है) के कारण कोई ढाल नहीं होती है। मैंने एक ऐसे ब्रह्मांड के लिए सादृश्य जारी रखा जहां आमतौर पर कोई संभावित गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा प्रवणता नहीं होती है। इसकी केवल स्थानीय अभिव्यक्तियाँ हैं।

    एक कथन है कि पदार्थ के द्रव्यमान में मुख्य रूप से क्वार्क और ग्लून्स की गतिज ऊर्जा होती है, साथ ही हिग्स क्षेत्र के कारण एक छोटा कण भी होता है। यदि हम यह मान लें कि इस द्रव्यमान में ऋणात्मक स्थितिज ऊर्जा भी मिश्रित है, तो यह कथन सत्य नहीं है।

    प्रोटॉन द्रव्यमान 938 MeV है। भौतिकविदों द्वारा निर्धारित क्वार्क का कुल द्रव्यमान लगभग 9.4 MeV है। यहां कोई सामूहिक दोष नहीं है। मैं समझना चाहता हूं, सामान्य तौर पर, संभावित ऊर्जा को किसी तरह सामान्य सापेक्षता द्वारा द्रव्यमान के जनरेटर के रूप में लिया जाता है, या नहीं। या बस ऊर्जा है - जो गतिज ऊर्जा और क्षमता का योग है।

    "उदाहरण के लिए, एक सुपरनोवा पतन में, संभावित ऊर्जा एक बड़े माइनस में चली जाती है, और जो था और अब के द्रव्यमान में अंतर फोटॉन के रूप में बाहर की ओर विकिरण किया जा सकता है (बल्कि, फोटॉन नहीं, बल्कि वास्तव में न्यूट्रिनो)। "

    तो क्या - इस तथ्य से एक छेद कि पदार्थ जो इसमें मिला है और एक गहरे संभावित छेद में है, यह आसान नहीं होता है, सिवाय इसके कि ऊर्जा के द्रव्यमान की मात्रा से - वह पदार्थ जो वापस लौटा।

    उत्तर

    • "सिवाय इसके कि ऊर्जा के द्रव्यमान की मात्रा से - वह पदार्थ जो इसे वापस लौटाता है"

      यह "शायद" जितना आप चाहें उतना बड़ा हो सकता है। तो, बीएच में एक किलोग्राम फेंकने के बाद, यह 1 किलो से भी कम भारी होगा। व्यवहार में, घटना द्रव्यमान का 30% तक एक्स-रे के रूप में अभिवृद्धि डिस्क द्वारा उत्सर्जित होता है, लेकिन इस मामले में घटना प्रोटॉन की संख्या कम नहीं होती है। यह कोई बात नहीं है जो उत्सर्जित होती है, लेकिन एक्स-रे। एक्स-रे को पदार्थ शब्द से बुलाने की प्रथा नहीं है।

      दो ब्लैक होल के आपस में टकराने की खबर पढ़ें, तो वहां भी, परिणाम मूल छेद की तुलना में काफी कमजोर है।

      अंत में, सवाल यह है कि आप अपने वजन के साथ कहां हैं। किस फ्रेम में और किस बिंदु पर? माप विधि सब कुछ है। इसके आधार पर, आप एक अलग द्रव्यमान रखना चाहते हैं, लेकिन आईएमएचओ एक शब्दावली प्रश्न है। यदि एक परमाणु एक न्यूट्रॉन तारे के अंदर है, तो आप इसके द्रव्यमान को पड़ोसी परीक्षण पिंड से तुलना करने के अलावा नहीं माप सकते, जो कि पास में है। इस संबंध में, एक छेद में गिरने पर परमाणु का द्रव्यमान कम नहीं होता है, लेकिन समग्र प्रणाली का द्रव्यमान घटकों के द्रव्यमान के योग के बराबर नहीं होता है। मेरा मानना ​​है कि यह सबसे सटीक शब्दावली है। इसके अलावा, इस प्रणाली के बाहर एक पर्यवेक्षक के सापेक्ष एक प्रणाली का द्रव्यमान हमेशा मापा जाता है।

      उत्तर

      • यहां "ऊर्जा के द्रव्यमान का मूल्य - पदार्थ" शब्द का अर्थ है "ऊर्जा के द्रव्यमान और पदार्थ के द्रव्यमान का मूल्य"। दर्पण के डिब्बे में या ब्लैक होल में बंद होने पर एक्स-रे में आराम द्रव्यमान होता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगें भी ऊर्जा ले जाती हैं, और सामान्य सापेक्षता में द्रव्यमान जनरेटर में इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। शब्दों की अशुद्धि के लिए मैं क्षमाप्रार्थी हूँ।

        हालांकि, जैसा कि मैं जानता हूं, सामान्य सापेक्षता में व्यावहारिक रूप से स्थिर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को द्रव्यमान की संरचना में ध्यान में नहीं रखा जाता है। इसलिए, क्षेत्र की संभावित ऊर्जा की भी अवहेलना की जानी चाहिए। इसके अलावा, संभावित ऊर्जा हमेशा सापेक्ष होती है। या मैं गलत हूँ? इस संबंध में, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की नकारात्मक ऊर्जा (और द्रव्यमान) के कारण ब्रह्मांड का द्रव्यमान 0 के बराबर है, यह कथन बकवास है।

        ब्लैक होल के उदाहरण में, यदि हम मान लें कि छेद में गिरने की प्रक्रिया में, उदाहरण के लिए, एक किलोग्राम आलू, कुछ भी वापस नहीं आया, तो मुझे लगता है कि ब्लैक होल इस किलोग्राम से अपना द्रव्यमान बढ़ाता है। यदि हम द्रव्यमान की संरचना में आलू की स्थितिज ऊर्जा को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो अंकगणित इस प्रकार है। जब एक आलू एक छेद में गिरता है, तो उसे उच्च गतिज ऊर्जा प्राप्त होती है। यह क्या बढ़ता है, अगर आप छेद के बाहर से देखते हैं, तो इसका द्रव्यमान। लेकिन साथ ही बाहर से देखने पर आलू में सभी प्रक्रियाएं धीमी हो जाती हैं। यदि हम समय के फैलाव के लिए सुधार करते हैं, तो आलू का द्रव्यमान संदर्भ के बाहरी फ्रेम से देखने पर नहीं बदलेगा। और ब्लैक होल अपने द्रव्यमान को ठीक 1 किलोग्राम बढ़ा देगा।

        उत्तर

"उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड में धूल के समान दूरी वाले दाने होते हैं, जो गुरुत्वाकर्षण रूप से एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।"

आपका मॉडल पहले से ही विरोधाभासी है और वास्तविकता के लिए अप्रासंगिक है। आप ऐसे कई उदाहरणों के बारे में सोच सकते हैं और हर बार किसी निष्कर्ष पर पहुंच सकते हैं।
और एन्ट्रापी आपके सिस्टम के क्रम में एक कारक के रूप में कार्य करेगा। और स्थितिज ऊर्जा आपको कोई दिलचस्प परिणाम नहीं देगी, क्योंकि यह चुने हुए संदर्भ बिंदु और प्रेक्षक के सापेक्ष है।

वास्तविक दुनिया में, एक समान मॉडल एक क्रिस्टल है। इसमें, परमाणु समान रूप से दूरी पर होते हैं और एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
यदि मैं गलत हूं तो मुझे सही करों।

उत्तर

• "आपका मॉडल पहले से ही विरोधाभासी है और वास्तविकता के लिए अप्रासंगिक है।"

  विसंगति के संबंध में, यह सिद्ध किया जाना चाहिए। वास्तविकता से पत्राचार के संबंध में - शायद। यह एक काल्पनिक मॉडल है। बेहतर ढंग से समझने के लिए इसे थोड़ा सरल किया गया है।

  "और एन्ट्रापी आपके सिस्टम की व्यवस्था में एक कारक के रूप में कार्य करेगा ..."

  मैं सहमत हूँ।

  उत्तर

  • यदि आप तरंग भौतिकी सिद्धांतों का आनंद लेते हैं और आप उन्हें मॉडल करना पसंद करते हैं, तो हमारे अद्भुत ब्रह्मांड में इस प्रभाव को समझाने का प्रयास करें।
    यह सभी पैमानों पर खुद को प्रकट करता है।
    https://cs8.pikabu.ru/post_img/2017/01/30/0/1485724248159285 31.webm

    मैंने इसे ऊपर AI के लिए भी पोस्ट किया है। इसका औचित्य भी देखना दिलचस्प होगा।

    उत्तर

    सीधा होने के लिए क्षमा करें, लेकिन यह विश्वविद्यालय में प्रथम वर्ष के लिए एक सामान्य मैकेनिक है। हालाँकि, घटना को एक मजबूत छात्र के लिए भी समझा जाना चाहिए। समझे, मनमाना निवेदन पर मैं समय बर्बाद नहीं कर सकता। सामान्य तौर पर, समाचारों की टिप्पणियों में समाचार के विषय से चिपके रहना बेहतर होता है।

    उत्तर

    • • क्या आप गंभीरता से मानते हैं कि भौतिकी सभी संभावित समस्याओं और उनके समाधान की सूची को सूचीबद्ध करने के लिए उबलती है? और यह कि एक भौतिक विज्ञानी, किसी समस्या को देखकर, इस जादुई सूची को खोलता है, समस्या संख्या दस लाख की तलाश करता है, और उत्तर पढ़ता है? नहीं, भौतिकी को समझना किसी घटना को देखना है, उसे समझना है, उसका वर्णन करने वाले सूत्र लिखना है।

        जब मैं कहता हूं कि यह प्रथम वर्ष की साधारण भौतिकी है, तो इसका अर्थ है कि यांत्रिकी में सामान्य पाठ्यक्रम के बाद भौतिकी का छात्र इसे अपने आप हल करने में सक्षम है। एक सामान्य छात्र समाधान की तलाश में नहीं है, वह स्वयं समस्या का समाधान करता है।

        फटकार के लिए खेद है, लेकिन यह सामान्य रवैया बहुत निराशाजनक है। यह अधिकांश लोगों के लिए यह गलतफहमी का आधार है कि विज्ञान सामान्य रूप से क्या और कैसे करता है।

        उत्तर

        • मैं आपसे बिल्कुल सहमत हूं। समस्या को स्वयं हल करने से बड़ी कोई खुशी नहीं है। यह एक दवा की तरह है))
          मैं सिर्फ दोस्ताना तरीके से सवाल पूछ रहा था।
          भौतिकी में समस्याओं को हल करने में मेरा सामान्य स्तर औसत है। ऑल-यूनियन फिजिक्स ओलंपियाड में, मैं बीच में था। लेकिन प्रोग्रामिंग और मॉडलिंग में यह और ऊपर चढ़ गया। लेकिन यहां सोचने का एक अलग तरीका काम करता है।

          उत्तर

          • • मैं इस घटना के सार को सरल शब्दों में स्पष्ट रूप से नहीं बना सकता। (सिर में किसी प्रकार की स्तब्धता)। बिल्कुल सार। इसे दूसरे मॉडल में ट्रांसफर करना, साथ ही स्कूली बच्चों को समझाना।

              
              इस प्रयोग को सिग्नल पासिंग के रूप में देखा जा सकता है। और प्रक्षेपवक्र के वक्र के साथ, यह तेजी से आगे बढ़ता है।
              समय में यह लाभ कहाँ से आता है?
              जाहिर है, प्रक्षेपवक्र का आकार भी इस देरी को प्रभावित करता है। यदि आप बहुत गहरे छेद करते हैं, तो गेंद उच्च गति पर वायु प्रतिरोध के कारण ऊर्जा खोने से छेद को पार नहीं कर पाएगी।

              यदि हम कार्य को प्रक्षेपवक्र के इष्टतम आकार को निर्धारित करने के रूप में निर्धारित करते हैं, तो ऐसा लगता है कि कार्य एक स्कूल का होना बंद हो गया है। हम पहले से ही कई अलग-अलग कार्यों और प्रक्षेपवक्र आकार में आ रहे हैं।

              क्या आप इस कार्य को तत्वों तक ले जा सकते हैं? मुझे ऐसा लगता है कि कई लोगों की प्रतिक्रिया को देखते हुए उपयोगी होंगे। और यह कार्य वास्तविकता को अच्छी तरह से दर्शाता है।

              उत्तर

              • ईमानदारी से, मुझे समझ में नहीं आता कि जब आप ऑल-यूनियन ओलंपियाड में भाग लेते हैं, तो आप इस घटना को नहीं देखते हैं। विशेष रूप से इस तथ्य के साथ कि, आपके अनुसार, आप इस घटना के सार को स्पष्ट रूप से स्पष्ट नहीं कर सकते।

                क्या आप समझते हैं कि किसी प्रक्षेप पथ का यात्रा समय न केवल उसकी लंबाई पर बल्कि उसकी गति पर भी निर्भर करता है? क्या आप समझते हैं कि गति ऊपर की तुलना में नीचे की ओर अधिक होती है? क्या आप इन दो तथ्यों को एक सामान्य समझ में जोड़ सकते हैं कि एक लंबी प्रक्षेपवक्र का मतलब अधिक समय नहीं है? यह सब लंबाई बढ़ने के साथ गति में वृद्धि पर निर्भर करता है।

                इस घटना को समझने के लिए प्रभाव पर आश्चर्यचकित होना बंद करने के लिए पर्याप्त है। और एक मनमाना प्रक्षेपवक्र के लिए एक विशिष्ट गणना के लिए पहले से ही अभिन्न के सटीक लेखन की आवश्यकता होगी (और यह वह जगह है जहां विश्वविद्यालय के 1 वर्ष की आवश्यकता है)। वहाँ, निश्चित रूप से, यह अलग-अलग प्रक्षेपवक्र के लिए अलग होगा, लेकिन यह दिखाया जा सकता है कि किसी भी आकार के पर्याप्त सपाट प्रक्षेपवक्र के लिए, सीधी रेखा से सख्ती से नीचे जाने पर, पारित होने का समय हमेशा कम होगा।

                > मैं अभी समय के सिद्धांत के साथ मज़े कर रहा हूँ।

                यह एक बहुत ही खतरनाक फॉर्मूलेशन है। इतना खतरनाक कि मैं आपसे सक्रिय रूप से कहता हूं कि तत्वों पर टिप्पणियों में ऐसे विषयों पर कुछ भी न लिखें। समझने के लिए धन्यवाद।

                उत्तर

                • मैं इस घटना को देखता हूं, मैं इसे समझता हूं, और मैं प्रक्षेपवक्र के किसी भी रूप पर अभिन्न अंग ले सकता हूं और गणना के लिए आसानी से एक कार्यक्रम लिख सकता हूं।
                  लेकिन जब मैं किशोरों के साथ प्रयोग करने के लिए जाता हूं और उन्हें सरल शब्दों में समझाता हूं कि सब कुछ कैसे काम करता है, तो यह घटना है कि मैं असफल हो जाता हूं। शायद उम्र पहले से ही प्रभावित हो रही है))
                  और यदि आप लगातार प्रशिक्षण नहीं लेते हैं तो अंतिम उत्तर को जल्दी और आसानी से देखने का कौशल समाप्त हो जाता है। शायद खेल में पसंद है। 40 साल की उम्र में, क्षैतिज पट्टी पर घूमना मुश्किल है जैसा कि युवावस्था में होता है ... और सोमरस करता है)))

                  मैंने कभी नहीं सोचा था कि समय की चर्चा वर्जित है)))। इसके अलावा, यह नींव है। हॉकिंग को पढ़कर और उन्हें इन विचारों को लोकप्रिय होते देखकर, मुझे यकीन था कि वे दुनिया के खोजकर्ताओं के दिमाग पर कब्जा कर रहे थे।
                  शायद तुमने मुझे गलत समझा?

                  लेकिन यह सिर्फ एक बातचीत है ... और निश्चित रूप से मैं नियमों को तोड़ने और किसी भी विधर्म और निराधार व्यक्तिगत सिद्धांतों को बढ़ावा नहीं देने जा रहा हूं)) यह कम से कम सभ्य नहीं है ...

                  लेकिन मस्तिष्क को भोजन और कुछ नया चाहिए)))

                  उत्तर

                  ओलंपियाड के लिए के रूप में। मेरे अनुभव से पता चला है कि वास्तव में अच्छे लोग नई समस्याओं को हल करने वाले नहीं होते हैं, बल्कि वे होते हैं जो उनके साथ आते हैं। उनमें से कुछ ही हैं। यह दुनिया का एक अलग आयाम और नजरिया है। ओलंपियाड में से एक में ऐसे व्यक्ति के साथ 5 मिनट की आकस्मिक बातचीत ने मेरे जीवन को पूरी तरह से बदल दिया और मुझे गहरे भ्रम से बाहर निकाला और वास्तव में मेरी जान बचाई।
                  उन्होंने मजाक में कहा कि "डॉक्टर ऑफ साइंस" को घायल सहयोगियों के इलाज के लिए उनकी उपाधि से सम्मानित किया गया, जो एक स्लाइड पर चढ़ने में असमर्थ थे।

                  इस व्यक्ति ने तर्क दिया कि ओलंपियाड के शीर्ष विजेता तब वैज्ञानिक वातावरण में घुल जाते हैं और नई खोज और परिणाम नहीं लाते हैं। इसलिए, उनके ज्ञान और वास्तविक कौशल के निरंतर व्यापक विकास के बिना, एक नए का मार्ग दिखाई नहीं देगा।
                  और सामान्य तौर पर, ओलंपिक भाग्य, साहस, चाल के साथ शुद्ध खेल है, जिसमें मेरे सहित बच्चों की चोटों और मानसिक विकृति का एक गुच्छा है। लेकिन यह जीवन है)))

                  उत्तर

मिथबस्टर्स ने पहले ही आपकी धारणा को खारिज कर दिया है।
https://www.youtube.com/watch?v=XsKhzk4gn3A

प्रभाव सामग्री और घर्षण से स्वतंत्र है।
इसके अलावा, आपके संस्करण के अनुसार, यदि हम गेंदों को फिसलने वाले भार से बदलते हैं, तो प्रभाव गायब हो जाएगा।

साथ ही, तेज गेंदें अधिक वायु प्रतिरोध का अनुभव करती हैं। ललाट प्रतिरोध गति के वर्ग के समानुपाती होता है। और फिर भी, यह उन्हें पहले आने से नहीं रोकता है।

आइए अधिक यथार्थवादी विचार प्राप्त करें। ऐसी चीजें सीधे तौर पर हमारी दुनिया के काम के सार को दर्शाती हैं।

उत्तर

• • सामान्य तौर पर, रोलिंग घर्षण का इससे कोई लेना-देना नहीं है ...))
    प्रभाव घर्षण रहित और वायुहीन मॉडल में काम करता है।
    आप चुम्बक बना सकते हैं और हवा को बाहर निकाल सकते हैं।

    लेकिन प्रक्षेपवक्र के आकार की गणना करना जो सबसे तेज़ है, एक अच्छा काम है।
    शास्त्रीय यांत्रिकी के पेशेवर शायद सहज रूप से उत्तर की भविष्यवाणी कर सकते हैं।

    उत्तर

    • यह मुझ पर हावी हो गया कि आपके वीडियो में प्रयोग एक फौकॉल्ट पेंडुलम जैसा दिखता है। जाहिर है, गेंद के लिए सबसे तेज़ प्रक्षेपवक्र एक सर्कल का चाप होगा जिसमें सबसे छोटा त्रिज्या संभव होगा (अर्धवृत्ताकार ट्रेस तक = 1 आधा-लहर, कंघी नीचे)। एक पेंडुलम के लिए, एक लंबे प्रक्षेपवक्र का विरोधाभास और साथ ही, वर्णित चाप के छोटे त्रिज्या के कारण उच्च गति को हल किया जाता है, यानी। लोलक भुजा की लंबाई, जिस पर इसके दोलनों की अवधि निर्भर करती है।
      इस मामले में, सख्ती से गोलाकार गेंद से गेंद की गति का कोई भी विचलन अवांछनीय है, क्योंकि इसकी औसत गति पर इसका नकारात्मक प्रभाव होना चाहिए। वीडियो में गेंद का सीधा आंदोलन एक बहुत लंबी भुजा वाले पेंडुलम के दोलनों के समान है, जिसे जैसा कि सभी समझते हैं, सबसे बड़ी दोलन अवधि होती है। इसलिए, गेंद की सबसे कम गति वहां देखी जाती है।
      ऐसा लगता है कि इंटीग्रल के बिना किया गया है;)
      एक दिलचस्प काम!

      उत्तर

      • गणितीय रूप से सिद्ध करना और परिकल्पना का परीक्षण करना आवश्यक है। लेकिन यह दिलचस्प लगता है ... नवीनतम संस्करणों में से एक यह था कि यह एक उल्टा चक्रवात है।

        मेरे पास स्टॉक में बहुत सारा सामान है।

        उदाहरण के लिए:

        स्कूल के लिए ऊर्जा के संरक्षण का सबसे तुच्छ कार्य, लेकिन यह वास्तव में संभावित ऊर्जा और गतिज ऊर्जा की समझ को दर्शाता है जिसके बारे में निकोलस ने बात की थी। उसके लिए समस्या, लेकिन भौतिकी में कई गंभीर लोगों के दिमाग को तोड़ दिया।

        हम मेनस्प्रिंग के साथ एक टाइपराइटर लेते हैं। हम फर्श पर डालते हैं और छोड़ते हैं। इसे वसंत द्वारा गति V तक त्वरित किया जाता है। हम ऊर्जा के संरक्षण के नियम को लिखते हैं और वसंत की ऊर्जा की गणना करते हैं।
        0 + ई (स्प्रिंग्स) = एमवी ^ 2/2

        अब ध्यान! हम एक समान जड़त्वीय प्रणाली में गुजरते हैं जो मशीन की ओर बढ़ती है। मोटे तौर पर, हम V गति से टाइपराइटर की ओर जा रहे हैं।
        हमारे सापेक्ष, शुरुआत में कार की गति V थी, त्वरण के बाद यह 2V होगी।
        हम वसंत की ऊर्जा की गणना करते हैं।
        ई (स्प्रिंग्स) + एमवी ^ 2/2 = एम (2वी) ^ 2/2
        ई (स्प्रिंग्स) = 3mV ^ 2/2
        वसंत की ऊर्जा संदर्भ के एक और जड़त्वीय फ्रेम के सापेक्ष अचानक बढ़ गई।
        और जितनी तेजी से आप टाइपराइटर की ओर बढ़ते हैं, वसंत की ऊर्जा उतनी ही अधिक होती है।
        यह कैसे हो सकता है?

        निकोलस आपके लिए है। संरक्षण कानून का उल्लंघन किया गया है। हुर्रे! हो गई!))))

        यह प्रक्रियाओं और ऊर्जा हस्तांतरण की एक मौलिक समझ भी है।
        बच्चों को समस्याएं फेंकना पसंद है)))

        उत्तर

        "वसंत ऊर्जा की गणना करें" के बाद आपकी अभिव्यक्ति गलत है।

        "और सवाल पूछने वाले बच्चे बहुत कम होते हैं।"
        प्रश्न पूछने वाले बच्चे दुर्लभ नहीं हैं। सभी बच्चों की अवधि "क्यों" होती है।

        सामान्य तौर पर, मैं आपके साथ चर्चा करने से बचूंगा, ताकि अनजाने में आपको ठेस न पहुंचे। मुझे ऐसे चुटकुले बनाना पसंद है जो शायद समझ में न आए।

        उत्तर

उत्तर

नहीं ऐसा नहीं है। निर्वात का ऊर्जा स्तर, अर्थात्। रिक्त स्थान, आकाशगंगाओं के प्रकीर्णन की गतिकी को निर्धारित करता है। चाहे वे त्वरण के साथ दौड़ें या इसके विपरीत, वे कम हो गए हैं। यह पैमाने को बहुत अधिक स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ने से रोकता है। निर्वात क्षमता को मनमाने ढंग से नहीं चुना जा सकता है, यह काफी मापने योग्य है।

उत्तर

प्रिय इगोर! मैं निश्चित रूप से समझता हूं कि हर समाचार लेख प्रकाशित होने के बाद आप टिप्पणीकारों से नाराज हो गए थे। हमें विदेशी घटनाओं के बारे में जानकारी देने के लिए धन्यवाद देना चाहिए, न कि गॉज के बारे में, लेकिन हम वही हैं जो हम हैं। आम तौर पर मूल स्रोत को भेजने का आपका अधिकार, tk. यह तकनीकी रूप से सही अनुवाद के साथ एक पुनर्लेखन या कॉपी पेस्ट है, जिसके लिए, एक बार फिर, एक अलग एटीपी।
और अब विषय पर, यदि कोई परमाणु, कण, बिना गतिज के किसी भी पिंड को विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्रोत के करीब ले जाया जाता है, तो इसकी कुल ऊर्जा बढ़ जाती है। और यह शरीर के अंदर कैसे पुनर्वितरित होता है (जो गतिज या संभावित बढ़ता है (घटता) अधिक) अंतिम परिणाम को प्रभावित नहीं करता है। इसलिए मैंने कहा कि लेख के लेखकों की व्याख्या सही नहीं है। वास्तव में, कोई ऊष्मा बल मौजूद नहीं है - यह गुरुत्वाकर्षण बल है। यह कैसे होता है? लेख में उत्तर: "ग्रेविटी ऑफ़ द अर्थ फोटॉन-क्वांटम ग्रेविटी", हंगेरियन जर्नल में प्रकाशित (पृष्ठ 79-94):
http://tsh-journal.com/wp-content/uploads/2016/11/VOL-1-No-5-5-2016.pdf

उत्तर

इगोर, मुझे नहीं पता कि यह बुरा व्यवहार है या नहीं। लेकिन, इस विषय पर कई टिप्पणियों के आलोक में, मुझे ऐसा लगता है कि संभावित ऊर्जा की अवधारणा सहित, एक अच्छा लोकप्रिय विज्ञान पाठ लिखने की आवश्यकता है। क्योंकि, मेरी राय में, लोग थोड़े भ्रमित हैं। हो सकता है कि आप कोशिश करें, अगर आपके पास समय है, और एक लोकप्रिय वैज्ञानिक तरीके से लैग्रैन्जियंस के बारे में लिखेंगे? मुझे ऐसा लगता है कि आपकी प्रतिभा और अनुभव से एक बहुत ही आवश्यक लेख होगा। इस तरह की मूलभूत अवधारणाओं के बारे में लिखना सबसे कठिन काम है, मैं समझता हूँ। लेकिन आप क्या सोचते हैं?

उत्तर

मुझे आपके प्रश्न का उत्तर देने दो।

यहाँ यह विकिपीडिया पर क्या कहता है:
ईगलवर्क्स के काम के प्रकाशन के परिणामस्वरूप एमड्राइव को कभी-कभी "नासा द्वारा आजमाया और परखा गया" के रूप में वर्णित किया गया है, हालांकि एजेंसी की आधिकारिक स्थिति अलग है: "यह एक छोटी परियोजना है जिसने अभी तक व्यावहारिक परिणाम नहीं दिए हैं।"

लेकिन पाठ से यह स्पष्ट है कि इस उपकरण में रुचि है और निर्माता ध्यान आकर्षित करने में सक्षम थे। अन्यथा, किसी ने धन आवंटित नहीं किया होता। वहाँ कुछ है।
मेरा सुझाव है कि आप थोड़ा इंतजार करें और अंतिम परिणाम देखें। इससे आपका समय और मेहनत बचेगी। लेकिन यह चमत्कारों की उम्मीद करने और स्थापित ज्ञान और अनुभव के बारे में सपने देखने के लायक नहीं है)))
हमारे पूर्वजों ने जो किया उसे तोड़ने की कोशिश करने से बेहतर कुछ नया बनाना है।
सरल शब्दों में, यदि उनका उपकरण काम करता है, तो एक ऐसा व्यक्ति होगा जो मौजूदा सिद्धांतों के ढांचे के भीतर शांति से हर चीज का वर्णन करेगा।

उत्तर

• • मैं आपकी भावनाओं को अच्छी तरह समझता हूं। मेरे दोस्तों में, प्रोग्रामर जिन्होंने सोच विकसित की है लेकिन भौतिकी के सिद्धांत के साथ कोई अनुभव नहीं है, ऐसी भावनाओं से भरे हुए हैं। YouTube पर एक वीडियो खोदें, गैरेज में किसी तरह के दादाजी को खोजें, जिन्होंने एक स्थायी गति मशीन, आदि का निर्माण किया, उनका पसंदीदा शगल।
    यह हमेशा मज़ेदार होता है और प्रकृति में एक साथ रहने और बारबेक्यू करने का एक अच्छा कारण होता है।
    और मेरे लिए यह एक बार फिर अपने स्वयं के ज्ञान और अंतराल की जांच करने का अवसर है। (हर कोई उनके पास है। कुछ वास्तव में शर्मीले होते हैं और उन्हें छिपाते हैं।)

    आपके प्रश्न का सार भौतिकी की नींव में है। यदि आप भौतिकी के सिद्धांत की मूल बातें स्पष्ट रूप से प्राप्त कर लें, तो आप एक साधारण सी बात समझ जाएंगे।
    जैसे ही अद्वितीय eMDrive प्रभाव सिद्ध हो जाता है, और यह स्पष्ट हो जाता है कि यह पहले से ज्ञात प्रभावों का एक प्रच्छन्न सेट नहीं है, तो कोई भी सक्षम भौतिक विज्ञानी स्पष्टीकरण के साथ आएगा।
    लेकिन प्रयोग का प्रमाण सख्त होना चाहिए और सभी प्रक्रियाओं में सदियों से डिबग किया जाना चाहिए। यहां कोई बाधाएं नहीं हैं। आपको बस वैज्ञानिक दुनिया में स्वीकृत स्पष्ट प्रक्रियाओं का पालन करने की आवश्यकता है।

    वास्तविक भौतिकी की दुनिया बहुत सारा पैसा है। और वे केवल एक विशिष्ट परिणाम के लिए दिए जाते हैं। किसी को भी समय बर्बाद करना और शांतचित्त में पड़ना पसंद नहीं है। गलतियों की सजा बहुत कठोर है। मेरी आंखों के सामने, लोग बस कुछ ही महीनों में मर गए जब उनकी उम्मीदें टूट गईं। और मैं इस बारे में चुप हूं कि वह "सभी मानवता की मदद करने" के प्रयास में अपने विचारों पर कितना पागल हो जाता है।
    यह सब सामान्य नहीं है।

    सभी भौतिकी सरलतम कुछ विचारों पर बनी है। जब तक आप इसे अच्छी तरह से नहीं समझ लेते, तब तक बेहतर है कि पवन चक्कियों से न लड़ें।

    भौतिकी के सिद्धांत की नींव में से एक निम्नलिखित है: हम अंतरिक्ष और समय को अनिश्चित काल तक विभाजित कर सकते हैं।
    और फिर गणित चालू हो जाता है। आपको एक सिक्के और एक पेंसिल की भी आवश्यकता होगी।
    इस विचार के साथ कागज की एक शीट पर, आप मैक्सवेल वितरण का अनुमान लगा सकते हैं। और एक मानक प्रयोग में मोतियों के यादृच्छिक वितरण की भविष्यवाणी करें और माप को आगे बढ़ाएं।
    अगर आप इस एक्सरसाइज को शांति से करते हैं, तो आप समझ जाते हैं कि आप क्या कर रहे हैं।
    दूसरे शब्दों में, क्षैतिज पट्टी पर एक कलाबाजी करने से पहले, आपको शांति से और बिना किसी हिचकिचाहट के किसी भी तरह से खुद को ऊपर खींचना चाहिए।

    भौतिकी के सिद्धांत में एक बिंदु है जिससे सब कुछ निर्मित होता है। आपको इस बिंदु से सभी बुनियादी सूत्रों और सिद्धांतों को बनाने में सक्षम होना चाहिए।
    एक बार जब आप मुख्य रास्तों और पगडंडियों पर कई बार दौड़ते हैं, तो आप इस दुनिया के एक ईमानदार और वास्तविक निवासी बन जाएंगे।

    और तभी आप समझ पाएंगे कि भौतिकी की भाषा किसी भी घटना का वर्णन कर सकती है।

    मेरा दोस्त एक भाषाविद् है, वह भौतिक विज्ञान को वास्तविक दुनिया का वर्णन करने के लिए एक भाषा के रूप में देखता है। वह एक इलेक्ट्रॉन में भी विश्वास नहीं करता है))) और यह उसका अधिकार है ...

    और परिचित गणितज्ञ कहते हैं कि भौतिकी वह गणित है जिसमें समय की एक बूंद जोड़ी गई थी (dt)

    मूल बातें खुद से शुरू करें। यहाँ सब कुछ स्पष्ट और सुंदर है)))

    उत्तर

"तीसरा, आकर्षण का एक और बल है - गुरुत्वाकर्षण। यह तापमान पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि शरीर के द्रव्यमान के साथ बढ़ता है।"

मुझे इतना यकीन नहीं होगा कि गुरुत्वाकर्षण तापमान से स्वतंत्र है। कणों की गतिशीलता तापमान के साथ बढ़ती है, जिसका अर्थ है कि द्रव्यमान (कम से कम सापेक्षतावादी) बढ़ता है, जिसका अर्थ है कि गुरुत्वाकर्षण बढ़ता है।
सामान्यतया, [वास्तव में] गुरुत्वाकर्षण बलों की गतिशील प्रकृति को देखते हुए, यह तथ्य गुरुत्वाकर्षण के बल को तापमान के साथ यांत्रिक प्रणालियों की एक गतिशील विशेषता के रूप में जोड़ता है। लेकिन यह एक अलग बातचीत का विषय है, या बल्कि एक सिद्धांत है। ;)

उत्तर

जहां तक ​​मैं समझता हूं, एक "ध्वनि" क्षेत्र में इस प्रभाव को लागू करना और भी आसान होता है यदि द्विध्रुवीय को एक झिल्ली (उदाहरण के लिए, एक साबुन का बुलबुला) से बदल दिया जाता है, जिसकी आवृत्ति ध्वनि जनरेटर से अधिक आवृत्ति पर होती है। ट्यून किया हुआ फिर भी, ईएम विकिरण की तुलना में एक किलोवाट ऊर्जा ध्वनि में डालना आसान है))

यह मज़ेदार होगा: साबुन के बुलबुले गतिशीलता की ओर आकर्षित होते हैं ...

उत्तर

• ध्वनि और संगीत आमतौर पर तरंगों की खोज के लिए उपयोगी होते हैं। यह मेरा शौक है।
  अगर किसी को दिलचस्पी है, तो यहां क्वांटम भौतिकी और शुमान अनुनाद को रचनात्मकता में लागू करने के मेरे प्रयास हैं।
  https://soundcloud.com/dmvkmusic

  यह 3D संगीत है, इसलिए आपको इसे केवल हेडफ़ोन या अच्छे स्पीकर से सुनना होगा।

  मेरे पास स्पीकर और एक पूरा स्टूडियो और यहां तक ​​कि साबुन के बुलबुले भी हैं।
  मैं आपके विचार की जाँच करूँगा)))
  धन्यवाद!

  चलो फिर से चलें!)))

  उत्तर

"और चूंकि परमाणु जितना संभव हो सके अपनी अंतःक्रियात्मक ऊर्जा को कम करना चाहता है, यह गेंद के पास पहुंचने के लिए ऊर्जावान रूप से फायदेमंद है - आखिरकार, ऊर्जा में कमी सबसे महत्वपूर्ण है!"
किसी तरह की बकवास, यह स्पष्टीकरण नहीं कि परमाणु वहां क्या चाहता है, इसके लिए कुछ फायदेमंद है। और मनमर्जी से अपनी मर्जी से जहां चाहता है वहां जाता है।
क्या अफ़सोस की बात है कि अब कोई भौतिक विज्ञानी समझाने में सक्षम नहीं हैं।
इस तथ्य का उल्लेख नहीं है कि ऊर्जा का प्रभाव, स्पष्टीकरण के अनुसार, वस्तु के ऊर्जा स्तर को कम करता है। ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम उन्मादी रूप से आक्षेप करता प्रतीत होता है। माफ़ करना।

उत्तर

दुर्भाग्य से, चर्चा के दौरान संभावित ऊर्जा के प्रश्न पर एक विस्तृत उत्तर प्राप्त करना संभव नहीं था। इसलिए, मैंने इसे स्वयं समझने की कोशिश की (जिसमें समय लगा)। उसमें से यही निकला।

उल्लेखनीय रूसी भौतिक विज्ञानी दिमित्री डायकोनोव के व्याख्यान की प्रस्तुति में कई उत्तर मिले "क्वार्क और द्रव्यमान कहाँ से आता है।" http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/। दिमित्री डायकोनोव के पास उच्चतम उद्धरण रेटिंग में से एक था, मुझे लगता है कि वह महान भौतिकविदों में से एक है।

हैरानी की बात है कि जब व्याख्यान के साथ तुलना की गई, तो जब मैंने संभावित ऊर्जा की प्रकृति के बारे में लिखा तो मैं अपनी धारणाओं में झूठ नहीं था।

दिमित्री डायकोनोव ने यही कहा।

"अब मैं आपको गहरे विचार में डुबो देना चाहता हूं। स्लाइड 5 देखें। सभी जानते हैं कि एक पक्षी तार पर बैठता है, तार में 500 किलोवोल्ट हैं, और कम से कम उसे मेंहदी की जरूरत है। अब यदि चिड़िया फैलाकर एक तार को अपने एक पंजे से पकड़ ले और दूसरे को दूसरे पंजे से पकड़ ले, तो यहां अच्छा नहीं होगा। क्यों? क्योंकि, वे कहते हैं कि विद्युत क्षमता का कोई भौतिक अर्थ नहीं है, हम इसका निरीक्षण नहीं करते हैं, जैसा कि हम कहना चाहते हैं। एक अधिक सटीक कथन है कि मनाया विद्युत क्षेत्र की ताकत। तनाव - कौन जानता है - क्षमता का ढाल है।"

सिद्धांत - कि यह विद्युत क्षमता का मूल्य नहीं है जो देखने योग्य है, लेकिन केवल अंतरिक्ष और समय में इसका परिवर्तन - उन्नीसवीं शताब्दी में वापस खोजा गया था। यह सिद्धांत सभी मूलभूत अंतःक्रियाओं पर लागू होता है और इसका एक नाम है - "ग्रेडिएंट इनवेरिएंस" या (दूसरा नाम) "गेज इनवेरिएंस"।

"मैंने अपनी सूची गुरुत्वाकर्षण बातचीत के साथ शुरू की। यह पता चला है कि यह भी गेज इनवेरिएंस के सिद्धांत पर बनाया गया है, केवल स्वतंत्रता "रंग" से नहीं, क्षमता से नहीं, बल्कि किसी और चीज से है। मैं समझाने की कोशिश करूंगा कि क्यों।
आइए कल्पना करें कि कहीं एक बड़ा द्रव्यमान है। उदाहरण के लिए, सूर्य। सूर्य एक विशाल द्रव्यमान है। वह क्या करता है? यह समतल स्थान को वैसे ही मोड़ देता है, जैसे वह था, और स्थान घुमावदार हो जाता है। बहुत स्पष्ट। अब हम पृथ्वी को पास में रखते हैं, यह सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाने लगती है। वास्तव में, छवि काफी ज्यामितीय है: अंतरिक्ष के माध्यम से दबाया जाता है और हमारा ग्रह पृथ्वी इस छेद में घूम रहा है। स्लाइड को देखें - वहां सभी निर्देशांक रेखाएं विकृत हैं। और यही आइंस्टीन की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि थी जब उन्होंने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को सामने रखा। उन्होंने कहा कि सभी देखने योग्य भौतिक घटनाएं इस बात पर निर्भर नहीं होनी चाहिए कि हम समन्वय ग्रिड पर क्या आकर्षित करते हैं और हम किस तरह की घड़ी का उपयोग करते हैं।
मैं इसे यहां क्यों लाया, क्योंकि यह भी एक तरह का "गेज इनवेरिएंस" है।

वक्रता एक देखने योग्य चीज है, और गणितीय अर्थ में, विद्युत क्षेत्र की ताकत भी एक प्रकार की वक्रता है। लेकिन हमें क्षमता दिखाई नहीं देती, उसी तार पर बैठा पंछी जिंदा है।"

इसके आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि स्थितिज ऊर्जा को द्रव्यमान का स्रोत नहीं माना जाना चाहिए, क्योंकि अन्यथा, द्रव्यमान और भौतिक प्रक्रियाएं उस रिपोर्टिंग प्रणाली पर निर्भर करेंगी जिससे अवलोकन किया जाता है।

यह विचार विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के द्रव्यमान के बारे में प्रश्न के दिमित्री डायकोनोव के उत्तर द्वारा समर्थित है।

"दिमित्री: मुझे बताओ, कृपया, क्या बल क्षेत्र, उदाहरण के लिए, विद्युत और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, द्रव्यमान है?
दिमित्री डायकोनोव: यदि उनके पास है, तो वे बहुत छोटे हैं, और पारंपरिक ज्ञान यह है कि वे द्रव्यमान रहित हैं।
दिमित्री: मेरा मतलब थोड़ा अलग था। मान लीजिए कि हमारे पास एक संधारित्र है, जिसकी प्लेटों के बीच एक विद्युत क्षेत्र है। क्या इस क्षेत्र में द्रव्यमान है?
दिमित्री डायकोनोव: नहीं।
दिमित्री: क्या इसमें ऊर्जा है?
दिमित्री डायकोनोव: हाँ।
दिमित्री: और एमसी ??
दिमित्री डायकोनोव: ठीक है, मेरे लिए एक बंद प्रणाली तैयार करें, जिसमें एक संधारित्र, एक बैटरी, एक जलविद्युत पावर स्टेशन, सूरज में एक स्रोत, और इसी तरह शामिल है। जब आप एक बंद प्रणाली को बनाते हैं, तो हम इसका द्रव्यमान मापेंगे, और मैं कहूंगा कि ई, जो एमसी है? इस द्रव्यमान से - यह दी गई बंद प्रणाली की शेष ऊर्जा है। मैं कोई अन्य बयान नहीं देता।
दिमित्री: यानी क्षेत्र की ऊर्जा, वास्तव में, बैटरी, तारों और प्लेटों की ऊर्जा है?
दिमित्री डायकोनोव: बेशक। आपको एक बंद प्रणाली लेने की जरूरत है, आप इसके बारे में निर्णय ले सकते हैं।"

तो हमारी दुनिया में द्रव्यमान कहाँ से आता है?

दिमित्री डायकोनोव: "जैसा कि आप देख सकते हैं, विज्ञान का पूरा इतिहास यह था कि हम संबंधित पदों की एक विस्तृत विविधता में लगे हुए थे, और हमेशा घटकों के द्रव्यमान का योग पूरे से अधिक था। और अब हम अंतिम बाध्य अवस्था में आते हैं - ये प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं, जो तीन क्वार्क से बने होते हैं, और फिर, यह पता चलता है, विपरीत सच है! प्रोटॉन का द्रव्यमान 940 MeV है - स्लाइड 9 देखें। और घटक क्वार्क का द्रव्यमान, यानी दो u और एक d, - 4 + 4 + 7 जोड़ें और केवल 15 MeV प्राप्त करें। इसका मतलब है कि संघटक जनता का योग हमेशा की तरह पूरे से अधिक नहीं है, लेकिन कम है, और न केवल कम है, बल्कि 60 गुना कम है! यानी विज्ञान के इतिहास में पहली बार हम एक बंधी हुई अवस्था से मिलते हैं, जिसमें सब कुछ सामान्य की तुलना में विपरीत होता है।

यह पता चला है कि खाली स्थान, एक निर्वात, एक बहुत ही जटिल और बहुत समृद्ध जीवन जीता है, जिसे यहाँ दर्शाया गया है। इस मामले में, यह कैरिकेचर नहीं है, बल्कि वास्तविक क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स का एक वास्तविक कंप्यूटर सिमुलेशन है, और एक लेखक, मेरे सहयोगी डेरिक लीनवेबर हैं, जिन्होंने कृपया मुझे प्रदर्शनों के लिए यह चित्र प्रदान किया। इसके अलावा, जो उल्लेखनीय है, पदार्थ की उपस्थिति का क्षेत्र के निर्वात उतार-चढ़ाव पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। यह एक ग्लूऑन क्षेत्र है जो हर समय इतने अजीब तरीके से उतार-चढ़ाव करता है।
और अब हम क्वार्कों को अंदर आने देते हैं, स्लाइड 13 देखें। उनका क्या होगा? बल्कि दिलचस्प बात हो रही है। यहाँ भी, विचार सतही नहीं है, उसमें तल्लीन करने का प्रयास करें। दो क्वार्क, या एक क्वार्क और एक एंटीक्वार्क की कल्पना करें, जो एक साथ इतने बड़े उतार-चढ़ाव के आसपास के क्षेत्र में हों। उतार-चढ़ाव उनके बीच किसी तरह के संबंध को जन्म देता है। और सहसंबंध का मतलब है कि वे बातचीत करते हैं।
यहां मैं सिर्फ एक जीवन छवि दे सकता हूं। आप स्नान से पानी निकाल दें, वहाँ एक फ़नल बन जाता है, जहाँ दो माचिस गिरती हैं, वे इस फ़नल द्वारा खींचे जाते हैं, और दोनों एक ही तरह से घूमते हैं। यानी दो मैचों का व्यवहार सहसंबद्ध है। और आप बता सकते हैं कि फ़नल ने मैचों के बीच बातचीत लाई है। अर्थात्, बाहरी प्रभाव इस प्रभाव में आने वाली वस्तुओं के बीच परस्पर क्रिया को प्रेरित करता है। या, कहते हैं, आप Myasnitskaya के साथ चल रहे हैं, और बारिश होने लगती है। और किसी न किसी वजह से अचानक ही हर कोई किसी न किसी चीज को अपने सिर के ऊपर उठा लेता है। यह एक सहसंबद्ध व्यवहार है, यह पता चला है कि लोग बातचीत करते हैं, लेकिन वे सीधे बातचीत नहीं करते हैं, और बातचीत बाहरी प्रभाव लाती है, इस मामले में, बारिश।
सभी ने शायद सुपरकंडक्टिविटी के बारे में सुना है, और अगर हॉल में भौतिक विज्ञानी हैं, तो वे समझाएंगे कि सुपरकंडक्टिविटी का तंत्र एक सुपरकंडक्टर में तथाकथित कूपर इलेक्ट्रॉनों के जोड़े का संघनन है। इसी तरह की घटना यहां होती है, केवल क्वांटम कंडेनसेट इलेक्ट्रॉनों द्वारा नहीं, बल्कि क्वार्क और एंटीक्वार्क के जोड़े से बनता है।

अगर क्वार्क ऐसे वातावरण में आ जाए तो क्या होगा? क्वार्क उड़ता है, यह एक क्वार्क को बाहर निकाल सकता है, जो पहले से ही इस तरह के एक जोड़े में व्यवस्थित हो चुका है, यह आगे उड़ता है, बेतरतीब ढंग से अगले को हिट करता है, और इसी तरह, स्लाइड 14 देखें। यानी, क्वार्क इसके माध्यम से एक जटिल तरीके से यात्रा करता है। माध्यम। और यही इसे द्रव्यमान देता है। मैं इसे विभिन्न भाषाओं में समझा सकता हूं, लेकिन दुर्भाग्य से यह बेहतर नहीं होगा।

इस घटना का गणितीय मॉडल, जिसका सुंदर नाम "चिरल समरूपता का सहज टूटना" है, पहली बार 1961 में हमारे घरेलू वैज्ञानिकों वैक्स और लार्किन और उल्लेखनीय जापानी वैज्ञानिक नंबू द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने अपना सारा जीवन अमेरिका में और 2008 में बिताया था। , बहुत कम उम्र में, इस काम के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।"

व्याख्यान में स्लाइड 14 थी जिसमें दिखाया गया था कि क्वार्क कैसे यात्रा करते हैं। इस स्लाइड के आधार पर, यह निम्नानुसार है कि द्रव्यमान क्वार्क की ऊर्जा के कारण बनता है, न कि ग्लूऑन क्षेत्र के कारण। और यह द्रव्यमान गतिशील है - ऊर्जा प्रवाह (क्वार्क की गति) के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, "चिरल समरूपता के सहज टूटने" की स्थितियों में।

मैंने यहां जो कुछ भी लिखा है, वह दिमित्री डायकोनोव के व्याख्यान के बहुत ही संक्षिप्त अंश हैं। बेहतर होगा कि इस व्याख्यान को http://polit.ru/article/2010/09/16/quarks/ पूरा पढ़ें। अर्थ समझाने के लिए अच्छी स्लाइड्स हैं।

मैं समझाऊंगा कि, इस सूत्र में चर्चा के दौरान, मैंने संभावित ऊर्जा के बारे में प्रश्न क्यों पूछे। उत्तरों में, मैं उसी के बारे में पढ़ना चाहता था जैसा कि दिमित्री डायकोनोव के व्याख्यान की प्रस्तुति में लिखा गया था, ताकि भविष्य में इन बयानों पर भरोसा किया जा सके और चर्चा जारी रखी जा सके। दुर्भाग्य से, हालांकि, चर्चा नहीं हुई।

पदार्थ के विकास की परिकल्पना की स्थिति को मजबूत करने के लिए यह आवश्यक है। परिकल्पना के अनुसार, हमारे ब्रह्मांड में द्रव्यमान पदार्थ की संरचना के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। संरचना अराजकता की पृष्ठभूमि के खिलाफ व्यवस्था का गठन है। मेरी राय में, दिमित्री डायकोनोव के व्याख्यान की प्रस्तुति में जो कुछ भी लिखा गया है, वह इस परिकल्पना का समर्थन करता है।

पदार्थ की संरचना में कई चरण हो सकते हैं। चरणों के बीच संक्रमण पदार्थ के गुणों में क्रांतिकारी परिवर्तन के साथ होता है। भौतिकी में इन परिवर्तनों को चरण संक्रमण कहा जाता है। वर्तमान में, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि कई चरण संक्रमण थे (दिमित्री डायकोनोव ने भी इस बारे में लिखा था)। अंतिम चरण के संक्रमणों में देखने योग्य घटनाएं हो सकती हैं जो ब्रह्मांड विज्ञानी मानक ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत के प्रमाण के रूप में मौजूद हैं। इसलिए, अवलोकन इस परिकल्पना का खंडन नहीं करते हैं।

यहां एक और दिलचस्प पहलू है। प्रभाव से संबंधित गणना करने के लिए, क्षमता को मापना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है। बालों और उसकी अतिरिक्त ऊर्जा पर कार्य करने वाले बल की गणना करने के लिए, लड़के के शरीर में गए विद्युत आवेश (इलेक्ट्रॉनों की संख्या) को मापना आवश्यक है, और लड़के के शरीर की ज्यामितीय विशेषताओं को भी जानना आवश्यक है, उनके बालों की विशेषताओं, आसपास के विद्युत प्रवाहकीय निकायों के आकार और स्थान सहित।

उत्तर

• अगर लड़का फैराडे पिंजरे के अंदर है, तो जहाँ तक मैं समझता हूँ, ईमेल से भी। उसके साथ संपर्क, वह अपनी सतह पर कभी भी ईमेल प्राप्त नहीं करेगा। चार्ज।
  जब एक सेल को एक आवेशित गेंद से जोड़ा जाता है, तो संपूर्ण आवेश कोशिका की सतह पर वितरित हो जाएगा। इसके अंदर कोई ईमेल नहीं होगा। स्टेट फ़ील्ड, कोई शुल्क नहीं। लड़के की सतह पर क्षमता भी शून्य होगी और उसके बाल यथावत रहेंगे। मुझे लगता है कि अगर वह पिसे हुए तार को अपने हाथों में ले लेता है, तो भी उससे कुछ नहीं होगा। कोई शुल्क नहीं, कोई संभावित अंतर नहीं, कोई करंट नहीं।

  वे। संक्षेप में, लड़के को पिंजरे में रखकर, आप उसका ईमेल रीसेट कर देंगे। क्षमता। क्षमता अदृश्य होगी, क्योंकि वह बस वहाँ नहीं है। :-)

  संभावित अंतर प्रभाव भी देखा जा सकता है। ऐसा करने के लिए, लड़के के बगल में एक और गेंद डालने के लिए पर्याप्त है, किसी अन्य स्रोत से जुड़ा हुआ है या बस जमीन पर है। जैसे ही लड़का दोनों गेंदों को एक साथ छूता है, वह खुद को महसूस करेगा कि संभावित अंतर क्या है (बच्चों, ऐसा मत करो!)

  ईमेल हम न केवल बालों के माध्यम से क्षमता देखते हैं। एक और सुंदर प्रभाव है - सेंट एल्मो की रोशनी, या बस - कोरोना डिस्चार्ज: http://molniezashitadoma.ru/ogon%20elma.jpg

  उत्तर

> लड़के के बालों के साथ सुंदर प्रभाव विद्युत क्षेत्र की क्षमता से नहीं, बल्कि लड़के के शरीर और पर्यावरण के बीच संभावित अंतर से जुड़ा है (दूसरे शब्दों में, विद्युत क्षेत्र की ताकत के साथ)

एल का तनाव। कला। क्षेत्र एक संभावित अंतर बिल्कुल नहीं है। ;-)
यह ईमेल की मुख्य विशेषता है। कला। फ़ील्ड, जो इसके प्रत्येक बिंदु की विशेषता है: https://ru.wikipedia.org/wiki/Strength_electric_pol
_______________

दिमित्री डायकोनोव के लिए, उनके बयान मुझे हल्के, अजीब लगते हैं ... शायद वह अपने "क्वार्क" से बहुत दूर हो गए और वास्तविक दुनिया से अलग हो गए। :-)

और बोहर कितने साल के थे जब उन्होंने अपने बयान के साथ भौतिकी को एक इलेक्ट्रॉन के नाभिक पर गिरने से बचाया था कि गिरना कूदता है? क्योंकि कक्षाओं को स्वच्छ और अशुद्ध में विभाजित किया जा सकता है!
तो यह निकला और साझा करें!
मैक्सवेल ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का आविष्कार कब किया था?
और बहुत से लोग समझते हैं कि ध्रुवीकरण क्या है!
कभी-कभी मुझे ऐसा लगता है कि बहुत कम उम्र में हमें बहुत सम्मान दिया गया।
मैं इगोर इवानोव का बहुत आभारी रहूंगा यदि उन्होंने महान खोजकर्ताओं के युग में कुछ भ्रमण किया।
कभी-कभी मुझे अभी भी ऐसा लगता है कि भौतिकी स्पष्ट सूत्रों से डरती है।
या चकमा देता है?
....................
आलोचना नहीं, संतुलन।
ईजी?

उत्तर

मेरा मानना ​​है कि अवोगाद्रो का नियम बिना किसी अपवाद के सभी परमाणुओं (सभी रासायनिक तत्वों) पर लागू होता है।
और मुझे नहीं पता कि एक परमाणु का वजन कितना होता है।
वर्णित प्रयोग में, "अवोगाद्रो परीक्षण" शर्तों के साथ कोई समानांतर नहीं खींचा गया है। लेकिन अलग-अलग परमाणु थे?
संभावना यह है कि हम प्रयोगकर्ता जो खोजना चाहते थे, उससे पूरी तरह से अलग कुछ समझने की कोशिश कर रहे हैं।
........................
और वैसे, वे कितने साल के हैं?

उत्तर

सूर्य के सापेक्ष पृथ्वी ग्रह की गति का कार्य तीन चुम्बकों का कार्य है। एक ही ध्रुवता वाले दो चुम्बक एक दूसरे पर निर्देशित होते हैं - यह सूर्य की धुरी के सापेक्ष अपने तल में पृथ्वी है। सूर्य तीसरा चुम्बक है जो पृथ्वी और अन्य ग्रहों को उनकी कुल्हाड़ियों के चारों ओर उनके द्रव्यमान के अनुपात में घुमाता है। पृथ्वी की अण्डाकार कक्षा इंगित करती है कि दीर्घवृत्त की "शीतकालीन" जीवा की ओर से अभी भी कुछ बल कार्य कर रहा है। अंतरिक्ष के ठंडे छोटे पिंड भी अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से नहीं चलते हैं, उन्होंने त्वरण प्राप्त कर लिया है। यह अध्ययन केवल इस बात की पुष्टि कर सकता है कि ग्रहों का गुरुत्वाकर्षण बल ग्रहों के पर्याप्त गर्म आधारों से उत्पन्न होता है। यानी सौरमंडल का कोई भी ग्रह अंदर से गर्म होता है।
पृथ्वी और अन्य ग्रहों को सूर्य के करीब क्यों नहीं खींचा जाएगा? प्रणाली गतिशील है, स्थिर नहीं, ग्रहों की कुल्हाड़ियां समानांतर हैं, इसलिए कई शीर्ष प्राप्त होते हैं। और ग्रहों में ध्रुवों का परिवर्तन नहीं हो सकता है, क्योंकि यह डी-ऑर्बिटिंग के समान है।

• • क्या आप सोचते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र वाले किसी पिंड और उपग्रह के लिए जड़त्व से अनंत लंबे समय तक चलना संभव है? इस मामले में, पृथ्वी के सममित रूप से स्थित दो चंद्रमा होने चाहिए। जाइरोस्कोप का व्यवहार जड़ता के क्षण और रोटेशन की धुरी के बारे में द्रव्यमान के संतुलन वितरण की व्याख्या करता है। यदि अक्ष के संबंध में शीर्ष के शीर्ष पर असंतुलन है, तो अक्ष सर्पिल का वर्णन करना शुरू कर देता है। यह पृथ्वी पर भी लागू होता है, इसका एक उपग्रह होता है, जिसे सूर्य के सापेक्ष उसकी गति को केवल जड़त्व के यांत्रिक क्षण द्वारा समझाया जाता है, तो उसे कक्षा से हटाकर अंतरिक्ष में ले जाना होगा। यहाँ सूर्य से प्राप्त चुम्बकत्व इतना प्रबल है कि यह पृथ्वी पर चंद्रमा के प्रभाव की भरपाई करने में सक्षम है।
    सौर मंडल में ग्रहों और उनके उपग्रहों की क्रमबद्ध गति को चुंबकत्व के अलावा और कुछ नहीं समझा सकता है। सूर्य के रूप में, हमारे पास, एक स्टेटर, रोटर होने के नाते, लेकिन साथ ही हम चंद्रमा के लिए एक स्टेटर हैं।

    उत्तर

    • चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र परिरक्षित हैं, एम्ब्रोस। अधिक सटीक रूप से, उन्हें हिलाया जाता है। लेकिन यह अब अप्रासंगिक है।):
      चुंबकीय स्क्रीन के साथ कवर करने के बाद आप एक किलोग्राम वजन के साथ वसंत संतुलन की कल्पना कैसे करते हैं? क्या तीर दाएँ से बाएँ चलेगा?
      मुझे ऐसा लग रहा था कि सोच के विकास के लिए जाइरोस्कोप एक अद्भुत विषय है। यहां तक ​​कि चीनी भी ऐसा सोचते हैं।
      बस इसके बारे में सोचो। जाइरोस्कोप को तीन कार्तीय अक्षों में से किसी के साथ स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है! यदि आप जाइरोस्कोप के स्वयं के अक्ष के झुकाव को किसी काल्पनिक आधार से इसके बंधन में नहीं देखते हैं।
      उदाहरण के लिए, आप अपने दिमाग की आंख को ऊपर से तब तक हटा सकते हैं जब तक कि यह पर्यवेक्षक के लिए इतना छोटा न हो जाए कि इस "बिंदु" के माध्यम से रोटेशन की धुरी को खींचने के लिए विचार नहीं उठेंगे।
      वैसे, एम्ब्रोस, क्या आपके पास अतिसूक्ष्म बिंदुओं के घूर्णन की कुल्हाड़ियों के बारे में कोई विचार है?
      ............
      और इसलिए, जाइरोस्कोप की इस असाधारण संपत्ति ने वैज्ञानिकों को इसकी जड़ता की प्रकृति की तलाश करने के लिए प्रेरित किया, जो केवल जाइरोस्कोप के लिए विशिष्ट है!
      शायद यह "विज्ञान" का पहला कदम था - तत्वमीमांसा के भविष्य में। पहला कदम, जिसने समाज द्वारा प्रतिरक्षा अस्वीकृति का कारण नहीं बनाया। (किसानों ने ऐसा दुख कभी नहीं देखा)
      ....................
      कई साल बीत चुके हैं।
      एक प्रतिभा ने सुझाव दिया कि भौतिक शरीर की जड़ता की प्रकृति शरीर के अंदर नहीं है, बल्कि इस शरीर के आस-पास के स्थान में है।
      यह निष्कर्ष जितना सरल है उतना ही भारी भी निकला।
      इसके अलावा, जड़त्व की प्रकृति का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल के रूप में, जाइरोस्कोप सबसे सुविधाजनक उपकरण निकला। दरअसल, प्रयोगशाला प्रतिष्ठानों में, यह अवलोकन के लिए आसानी से उपलब्ध है! इसके विपरीत, उदाहरण के लिए, प्रक्षेप्य का प्रवाह। भले ही यह प्रवाह स्टील पाइप तक ही सीमित हो।
      क्या आप कल्पना कर सकते हैं कि विज्ञान ने एक विशाल कदम क्या उठाया है?
      .................
      सही है।
      और मुझे कोई जानकारी नहीं है।
      एम्ब्रोस सोचो।
      सोचना।

      उत्तर

      • "एक प्रतिभा ने सुझाव दिया कि भौतिक शरीर की जड़ता की प्रकृति शरीर के अंदर नहीं है, बल्कि इस शरीर के आस-पास के स्थान में है।"
        दिलचस्प बात यह है कि क्या आप मच सिद्धांत के बारे में लिख रहे हैं?

        लेकिन मैं अपनी बात कर रहा हूं। मैंने यहां जो लिखा है (पोस्ट दिनांक 09/20/2017 08:05) "स्थानिक समरूपता" को संदर्भित करता है। (इंटरनेट पर इस शब्द की खोज न करें क्योंकि मैं इसका उपयोग करता हूं)। वहां, पोस्ट में, स्थानिक समरूपता के 4D मामले के बारे में बात की गई थी। (चौथा स्थानिक निर्देशांक एक बिंदु से बाहर की ओर निर्देशित होता है।) सामान्य तौर पर, स्थानिक समरूपता की दिशाएँ समान नहीं होती हैं। और यह एक निर्देशांक के लिए एक शीर्ष (जाइरोस्कोप) का उपयोग करके दिखाया जा सकता है। चलो संख्या अक्ष लेते हैं। संख्या अक्ष की एक सकारात्मक दिशा है। और एक नकारात्मक है। तो - ये दिशाएँ समान नहीं हैं। यदि हम ऋणात्मक दिशा में आगे बढ़ते हैं, तो इस अक्ष पर हमें ऐसी वास्तविक संख्याएँ नहीं मिलेंगी जो इस अक्ष के निर्देशांकों के वर्गमूल के बराबर हों। नकारात्मक अक्ष विरल है। अंतरिक्ष में, यह स्पष्ट रूप से भेद करना असंभव है कि दिशा सकारात्मक है और नकारात्मक दिशा कहां है। हालाँकि, आप कताई टॉप का उपयोग करके उन्हें अलग कर सकते हैं। शीर्ष, जब शीर्ष की धुरी के साथ दिशा में आगे बढ़ता है, तो एक पेंच बनता है। दायें और बाएँ। दाएं पेंच की दिशा को सकारात्मक दिशा के रूप में लिया जाता है, और बाएं पेंच को नकारात्मक के रूप में लिया जाता है। इस मामले में, सकारात्मक और नकारात्मक दिशाओं को अलग किया जा सकता है। तो, प्रकृति में ऐसी प्रक्रियाएं होती हैं जो सकारात्मक और नकारात्मक पक्षों में गति के बीच अंतर महसूस करती हैं - या, दूसरे शब्दों में, वे नकारात्मक अक्ष की विरलता को महसूस करती हैं।

        यहाँ http: //old.site/nauchno-populyarnaya_biblioteka/43375 0 / Mnogo_vselennykh_iz_nichego ने उल्लेखनीय विज्ञान कथा लेखक पावेल अम्नुएल के लेख "कई ब्रह्मांडों से कुछ भी नहीं" की टिप्पणी में, मैंने माँ के आंदोलन पर एक दृष्टिकोण लिखा था। हमारे ब्रह्मांड में "स्थानिक समरूपता" का उपयोग करते हुए। यह टिप्पणी 09/20/2017 08:05 से एक पोस्ट की निरंतरता है। वहाँ यह सिर्फ चर्चा के तहत लेख के विषय पर है। मैं आपकी राय जानना चाहूंगा।

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        • दुर्भाग्य से, मुझे अभी तक एमनुएल पर आधारित लेख पर आपकी दूसरी टिप्पणी नहीं मिली है। लेकिन केवल 09/02/17 से। शायद मैं इतना नियतात्मक नहीं हूँ?):
          प्लैंक का उल्लेख था (एक अंतरिक्ष यान के रूप में ... एक आदमी और एक स्टीमर ...)
          आम तौर पर दिलचस्प। जब मुझे एहसास हुआ कि उन्होंने रेले के सूत्र से ज्ञात परिणाम को विभाजित करके अपने नाम की निरंतरता की गणना की, तो मैं लगभग गुस्से से बाहर हो गया। वापस बर्सा में, मैंने भी कुछ ऐसा ही तोड़ा। यह पता चला है कि बहुत से लोग अपने सटीक मॉडलिंग से खुद को परेशान किए बिना सूत्रों के अनुपात को नहीं देख सकते हैं। ... इसे ब्रेड पर और कैसे फैलाएं?
          ):
          सामान्य तौर पर, एक दिलचस्प कहानी थी। लोगों ने एक बिल्कुल काले शरीर का एक अमूर्त आविष्कार किया है जो प्रकृति में मौजूद नहीं है।
          इसे ले लो और इसे खोजो!
          तो क्या?
          क्या वैज्ञानिकों ने अंतरिक्ष को स्वर्ग का आकाश कहा है?
          - मूर्तियाँ! हां?
          और उन्होंने केवल ऊर्जा के साथ मिलाते हुए इसमें पदार्थ को जोड़ा।
          अच्छा, कम से कम ऐसा।

          उस लेख में भी "ब्रह्मांडों के टकराने" की आशंका जताई गई है।
          यह आसान है।
          -----------
          अब मैं दूसरे "if" से शुरू करूँगा, और मैं पहले का उल्लेख बाद में करूँगा।
          कर सकना?
          यदि हम दो (कई, जितने) ब्रह्मांडों को अलग कर सकते हैं, तो उनमें से प्रत्येक में एक विशेषता होनी चाहिए जो घटनात्मक रूप से इस तरह के चयन की अनुमति देती है।
          वैज्ञानिकों ने एक बार तथाकथित "सेट थ्योरी" में ऐसी विशेषताओं को सूचीबद्ध करने का प्रयास किया था।
          हम थोड़ा आसान करेंगे। - जाहिर है, यह घटनात्मक रूप से ("टकराव" का वर्णन करने की सुविधा के दृष्टिकोण से) है कि हम प्रत्येक ब्रह्मांड को "टकराव से पहले खोल" के रूप में वर्णित कर सकते हैं।
          अगर ऐसा है तो हमारा दिमाग काम कर सकता है
          गोले का टकराव।
          और अगर ऐसा नहीं है, तो ब्रह्मांडों के टकराव की अनुमति देने वाला मन अभी भी परिपक्व है, लेकिन पर्याप्त नहीं है।

          यदि दो (अधिक) गोले टकराते हैं, तो...
          और अब पहला जाएगा यदि:
          यदि प्रारंभिक और परिणामी कोशों का स्थान तीन आयामी है, तो, विशेष रूप से, एक समतल बनता है।
          उदाहरण के लिए, अण्डाकार का तल।
          जिसे देखने के लिए हमें सम्मानित किया गया।
          बाकी सब कुछ मेरे लिए अब तक कम महत्व का है।

          पहले से ही यह लंबे समय से निकला है, और अभी तक सीधे सवाल का जवाब नहीं दिया है। इसलिए मैं पहले से माफी मांगता हूं।

          नहीं, मेरा मतलब सामान्य सापेक्षता के मूल प्रस्ताव से था।
          मैंने सबसे पहले अपने पिता से मच और उसके विश्व केंद्र के बारे में सीखा। अभी भी स्कूल में। वैसे मैं आपसे सहमत हूं। - आइंस्टीन द्वारा तैयार किया गया विचार "वायुमंडल में मँडराता है", कई मायनों में, ठीक मच के कार्यों द्वारा बनाया गया है। यह अफ़सोस की बात है कि इसे स्कूली पाठ्यक्रम में शामिल नहीं किया गया है।

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