شركة انجاز لتصميم وتطوير المواقع الإلكترونية

صفحة 1 من 3 123 الأخيرةالأخيرة
النتائج 1 إلى 7 من 15

الموضوع: اشعاع الجسم الأسود

  1. #1
    مشرف سابق
    Array الصورة الرمزية Qasaimeh
    تاريخ التسجيل
    Aug 2006
    الدولة
    Jordan-Irbid
    العمر
    33
    المشاركات
    2,335
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    227

    اشعاع الجسم الأسود

    يعتبر الجسم الأسود في الفيزياء تعبيرا عن حالة مثالية لجسم يمتص كل الضوء الوارد اليه دون أن يعكس أي منها . نظريا هذا يقتضي ان يكون شديد السواد و عدم اصدار أي اشعاع منه لكن الواقع يخالف التعريف حيث يقوم هذا الجسم باصدار اشعاع حراري على شكل ضوء أحيانا . و يمكن تمثيل هذا الجسم بثقب صغير في تجويف درجة حرارة جدرانه ثابتة يمثل سطح جسم أسود. والسبب في ذلك أن أي إشعاع يسقط على الثقب سوف يُمتص داخل التجويف بعد أن يعاني من انعكاسات عديدة داخله . ولذلك يطلق على الإشعاع الذي يخرج من ثقب في جدار التجويف اسم إشعاع الجسم الأسود.




    إشعاع الجسم الأسود

    بدراسة الانبعاث الحراري المنبعث من الجسم الأسود عند درجات حرارة مختلفة وجد عملياً أن هناك نتيجتان هما:

    * أن هناك توزيعاً معيناً لشدة الإشعاع المنبعث من الصندوق الأسود كدالة في الطول الموجي (l) أو طاقة الأشعة لأن الطاقة E ترتبط مع الطول الموجي من خلال العلاقة

    E = h c / l

    كما إن الطاقة ترتبط مع التردد من خلال العلاقة التالية:

    E = h n

    حيث n التردد.


    * كلما زادت درجة الحرارة للجسم الأسود تكون الطاقة المنبعثة منه تحدث على أطوال موجية اقل ويزداد مقدار الإشعاع بزيادة درجة الحرارة.


    وكان العالم كيرشوف قد بين من اعتبارات ترموديناميكية عامة جدا أنه من أجل أي طول موجي تكون نسبة معدل إصدارسطح مادة ما إلى معدل الإصدار من سطح الجسم الأسود تساوي عامل الامتصاص لهذه المادة عند هذا الطول الموجي. وهذا ما جعل سطح الجسم الأسود مُصدرا عياريا ملائما. وسوف نقتصر على دراسة إشعاع الجسم الأسود، أي الإشعاع الصادر من ثقب في جدار التجويف. تصدر كل من الذرات التي تكوّن الجدران إشعاعا كهرطيسيا؛ وفي الوقت نفسه تمتص الإشعاع الذي تصدره الذرات الأخرى، فيملأ حقل الإشعاع الكهرطيسي التجويف كله وحين يصل الإشعاع المحتجز داخل التجويف إلى حالة التوازن مع ذرات الجدران يكون مقدار الطاقة الذي تصدره الذرات في واحدة الزمن مساويا مقدار الطاقة الذي تمتصه هذه الذرات. فحين يكون الإشعاع داخل التجويف في توازن مع الجدران تكون كثافة طاقة الحقل الكهرطيسي ثابتة. وكانت التجارب قد بينت أن للإشعاع الكهرطيسي المحتجز داخل التجويف، وهو في حالة التوازن، توزعا طاقيا محددا تماما؛ أي أنه عند كل تواتر  (أو طول موجي ) هناك كثافة طاقية لا تعتمد إلا على درجة حرارة الجدران ولا علاقة لها بمادة هذه الجدران .


    فالجسم الأسود المطلق هو الجملة المثالية التي تمتص كل الإشعاع الذي يسقط عليها. وبما أن الجسم الأسود هو ممتص كامل فينبغي أن يكون مشعا كاملا.


    كثافة الطاقة التي يشعها الجسم الأسود في درجات حرارة مختلفة بدلالة طول موجة الإشعاع

    وقد أدت مسألة إيجاد الآلية التي تجعل طاقة إصدار الذرات المشعة موزعة على مختلف التواترات كما يشاهد تجريبيا إلى ولادة الفيزياء الكمومية. ذلك أن كل المحاولات التي جرت في نهاية القرن التاسع عشر لتفسير هذا التوزع الطاقي بالاستناد إلى المفاهيم الكلاسيكية التي كانت سائدة في ذلك الوقت باءت بالفشل. إذا رمزنا بـ (T) لكثافة الطاقة الطيفية (أي عند الطول الموجي  ) كانت هي الطاقة (في وحدة الحجم من التجويف) المشَعة في المجال بين و وتقدر بـ . وقد وجد العالم الألماني فين Wien في العام 1869 تجريبيا القانونين التاليين:

    * قانون الانزياح لفين: لدى رفع درجة حرارة الجسم الأسود تزداد الطاقة الكلية المشعة وتنزاح قمة التوزع نحو الأطوال الموجية الأقصر (الشكل1-3). وهذا يفسر تغير لون الجسم المشع حين تتغير درجة حرارته. فإذا رمزنا بـ لطول الموجة الذي تكون كثافة الإشعاع عنده عظمى كان قانون الانزياح لفين كما يلي:

    * قانون الإشعاع لفين: تعطى الكثافة الطيفية لإشعاع الجسم الأسود بالعلاقة التالية:

    حيث و ثابتان يعينان تجريبيا و Tهي درجة حرارة الجسم الأسود المطلقة. وقد وجد أن هذه العلاقة تتفق مع المنحني التجريبي في مجال الأمواج القصيرة فقط.




    قانون ستيفان-بولتزمان

    ينص قانون ستيفان بولتزمان على أن الطاقة المنبعثة من الجسم الأسود لكل وحدة مساحة تتناسب مع القوة الرابعة لدرجة جرارة الجسم.

    E(T) = s T4





    قانون رايلي-جينس

    اعتبر العالمان رايلي وجينز أن الجسم الأسود مكون من عدد كبير من المتذبذبات المشحونة التي تتحرك حركة توافقية بسيطة simple harmonic motion وهذه المتذبذبات المشحونة تطلق أشعة كهرومغناطيسية أثناء حركتها بحيث تكون كثافة توزيع الطاقة المنبعثة من الجسم الأسود مساوية لكثافة الطاقة للمتذبذبات عند الاتزان الحراري. وقد وضع العالمان بناء على هذه الفرضية المعادلة التي تعطي عدد المتذبذبات لكل وحدة حجوم المسئولة عن كثافة الإشعاع عند طول موجي معين حيث أن:


    وتكون طاقة هذا العدد من المتذبذبات هي المسئولة عن طول موجي في المنطقة من عند درجة حرارة T


    حيث KT تعطي قيمة متوسط طاقة المتذبذبات وK هو ثابت بولتزمان والطرف الأيسر من المعادلة يعبر عن الطاقة لكل وحدة حجوم.

    ولكن هذه الفرضية لرايلي وجينز فشلت في تفسير طيف الجسم الأسود.



    في عام 1900 حصل كل من رايلي وجينس على العلاقة التالية (المسماة قانون رايلي- جينس) حين افترضا أنه يمكن تمثيل الإشعاع ضمن التجويف بمجموعة من الأمواج الثابتة وأن الطاقة الوسطية لكل من هذه الأمواج هي kT ( حيث k هي ثابتة بولتزمان):

    وقد وُجد أن هذه العلاقة تتفق مع المنحني التجريبي في مجال الأمواج الطويلة فقط. بينما تتزايد في مجال الأمواج القصيرة ساعية إلى اللانهاية بدل أن تسعى إلى الصفر، أي أن تطبيق الميكانيك الإحصائي الكلا سيكي أدى إلى هذه النتيجة غير المعقولة، ودعيت هذه المشكلة بالكارثة فوق البنفسجية.




    قانون بلانك

    وفي عام 1900 أيضا قام العالم الألماني بلانك Planck بدراسة توزع إشعاع الجسم الأسود وافترض أن الذرات في التجويف، الذي يشكل الجسم الأسود، تسلك سلوك هزازات توافقية وأن كلا منها تهتز بتواتر معين وتمتص أو تصدر مقدارا من طاقة الإشعاع متناسبا مع تواتر اهتزازها، وهذا ما لاتنص عليه النظرية الكهرطيسية الكلاسيكية التي تتيح امتصاص أو إصدار الطاقة بشكل مستمر. وحصل بنتيجة ذلك على العلاقة التالية (قانون بلانك في الإشعاع):

    حيث و ثابتان فيهما c سرعة الضوء و h ثابتة أدخلها بلانك وعرفت فيما بعد باسمه (ثابتة بلانك) وتبين أنها ثابتة فيزيائة أساسية. وقد وجد أن هذه العلاقة تتفق مع النتائج التجريبية بصورة ممتازة في كل مجالات الأطوال الموجية. لجأ بلانك لإعطاء علاقته السابقة أساسا فيزيائيا نظريا إلى الطرق الإحصائية لحساب الأنطروبية، ولجأ إلى حساب عدد الطرق الممكنة التي يمكن أن تتوزع بها كمية معينة من الطاقة على عدد معين من الهزازات في التجويف (الجسم الأسود). ووجد أنه لو عوملت الطاقة على أنها مقدار مستمر (كما هو متعارف عليه) لكان عدد هذه الطرق لانهائيا. لذلك قسم بلانك، لتسهيل عملية عد هذه الطرق، طاقة الهزازات الكلية إلى "عناصر" مقدار كل منها ، ووجد أنه يمكن التوصل إلى علاقته إذا وضع ، حيث تواتر الهزازة و ثابتة وجد أن قيمتها صغيرة جدا هي:

    تبين فيما بعد أن هذا المقدار هو مقدار أساسي في الطبيعة، دعي ثُابتة بلانك، وقام بدور هام في النظرية الكمومية. لقد كان فرض بلانك أن طاقة الإشعاع مؤلفة من "عناصر" أو كمّات quanta (مفردها كم quantum) متناسبة مع تواتر الإشعاع ( ) نقطة البداية لنظرية جديدة، هي النظرية الكمومية، قلبت الكثير من المفاهيم القديمة.




    رابط الموضوع الأصلي http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AC%...B3%D9%88%D8%AF
    أعتذر عن الإشراف بسبب الدراسة وسيكون دخولي متقطع وقليل

  2. #2
    مشرف سابق
    Array الصورة الرمزية QuarK
    تاريخ التسجيل
    May 2006
    الدولة
    أعماق الذرة
    المشاركات
    1,172
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    267

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    كيفك عبود
    موضوعك تم نقله وتعديل العنوان،،
    وجزيتم خيرا،،اظننا تحدثنا من قبل عن اشعاع الجسم الأسود،،وما معنى اللون الاسود نفسه

    شكرا لك

  3. #3
    مشرف سابق
    Array الصورة الرمزية Qasaimeh
    تاريخ التسجيل
    Aug 2006
    الدولة
    Jordan-Irbid
    العمر
    33
    المشاركات
    2,335
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    227

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    شكرا يا كوارك



    زيادة الخير خيرين
    أعتذر عن الإشراف بسبب الدراسة وسيكون دخولي متقطع وقليل

  4. #4
    مشرف منتدى الفيزياء الحديثة والنظرية النسبية
    Array الصورة الرمزية محمد ابوزيد
    تاريخ التسجيل
    May 2006
    العمر
    54
    المشاركات
    3,756
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    318

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    ما هو قانون الانزياح لفين
    وقانون الاشعاع لفين
    مع ذكر قانون ستيفان بولتزمان

    لانها غير واضحة بالمقال



    اخوكم / محمد ابوزيد

  5. #5
    مشرفة سابقة لمنتدى المواضيع العامة
    Array
    تاريخ التسجيل
    Feb 2007
    المشاركات
    801
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    229

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    قانون فين :-
    يتناسب طو ل الموجة التي لها اكبر انبعاث طيفي عكسيا مع درجة الحرارة المطلقة
    قانون ستيفان بولتزمان :-
    يتناسب معدل الطاقة الاشعاعية الصادرة عن جسم ما مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة المطلقة

  6. #6
    مشرف منتدى الفيزياء الحديثة والنظرية النسبية
    Array الصورة الرمزية محمد ابوزيد
    تاريخ التسجيل
    May 2006
    العمر
    54
    المشاركات
    3,756
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    318

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    ارجو وضع معادلات لاتينية


    اخوك محمد ابوزيد

  7. #7
    فيزيائي جديد
    Array
    تاريخ التسجيل
    Jul 2007
    المشاركات
    36
    شكراً
    0
    شكر 0 مرات في 0 مشاركات
    معدل تقييم المستوى
    0

    مشاركة: اشعاع الجسم الأسود

    اود هنا ان المح فقط لسبب وجود الثقب الاسود . هو عبارة عن ثقب كما تقدم به الاخ الكريم ناشىء من انفجار النجوم القزمية او ما يعرف ب السوبر نوفا هدا الانفجار يخلف وراءه ما يعرف بالثقب الاسود والله اعلم

صفحة 1 من 3 123 الأخيرةالأخيرة

معلومات الموضوع

الأعضاء الذين يشاهدون هذا الموضوع

الذين يشاهدون الموضوع الآن: 1 (0 من الأعضاء و 1 زائر)

المواضيع المتشابهه

  1. ظاهرة اشعاع الجسم الاسود
    بواسطة hhheee123 في المنتدى منتدى أسئلة وأجوبة في الفيزياء
    مشاركات: 0
    آخر مشاركة: 02-16-2017, 09:35 PM
  2. تجربة رقم 6 / اشعاع الجسم الاسود
    بواسطة علاء البصري في المنتدى فيزياء المنهاج العراقي
    مشاركات: 5
    آخر مشاركة: 12-12-2012, 08:31 AM
  3. تجربة الفتحة الضيقة الموجودة في تجويف معدني لتمثيل اشعاع الجسم الاسود
    بواسطة علاء البصري في المنتدى فيزياء المنهاج العراقي
    مشاركات: 11
    آخر مشاركة: 09-13-2012, 02:39 PM
  4. اشعاع الجسم الاسود
    بواسطة عبد السلام0 في المنتدى منتدى الديناميكا الحرارية والإحصائية
    مشاركات: 1
    آخر مشاركة: 05-15-2012, 12:18 AM
  5. معلومات عن اشعاع الجسم الاسود
    بواسطة soso hanem في المنتدى منتدى الابحاث العلمية ومشاريع التخرج
    مشاركات: 5
    آخر مشاركة: 05-23-2010, 11:12 PM

مواقع النشر (المفضلة)

مواقع النشر (المفضلة)

ضوابط المشاركة

  • لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
  • لا تستطيع الرد على المواضيع
  • لا تستطيع إرفاق ملفات
  • لا تستطيع تعديل مشاركاتك
  •