|| Онлайн калькулятори || Web-інструменти || Довідник || Кросворди
Дата і час Випадковий блок новин
Наші координати
Світова статистика online
ВИСЛОВИТИСЯ ПО ТЕМІ

Калькулятор електромагнітного спектру

Випромінювання абсолютно чорного тіла

Калькулятор розраховує чотири параметри електромагнітного випромінювання: частоту, довжину хвилі, енергію фотона і температуру випромінюючого абсолютно чорного тіла, для якої крива випромінювання має максимум на даній частоті або довжини хвилі.

Частота
f
Довжина хвилі
λ
Eнергiя фотона
E
Температура абсолютно чoрного тiла
T К
Клас випромінювання:
Тип випромінювання:

Визначення і формули

Частота і довжина хвилі

Електромагнітне випромінювання являє собою потік енергії в формі періодичних коливань електричного і магнітного полів, які можуть поширюватися в вакуумі зі швидкістю світла, а також в будь-якому прозорому для них середовищі зі швидкістю менше швидкості світла. Для таких періодичних хвиль частотаf обернено пропорційна довжині хвилі λ:

Formula

Тут v — фазова швидкість хвилі в середовищі. Відзначимо, що якщо середовище переломлює світло, наприклад це може бути оптичне скло, то швидкість поширення хвиль залежить від частоти і, отже, залежність довжини хвилі від частоти не зовсім обернено пропорційна. У вакуумі v = c (c —швидкість світла) і цей вираз стає таким:

Formula

Ця формула використовується в даному калькуляторі.

Енергія фотона

Кількість енергії, яку переносить одиночний фотон, прямо пропорційно його частоті і обернено пропорційно його довжині хвилі. Чим вище частота фотона, тим вище його енергія і, відповідно, чим вище енергія фотона, тим більше його частота. Енергія фотона залежить тільки від його частоти або довжини хвилі. Інтенсивність випромінювання не впливає на енергію фотонів. Співвідношення між енергією фотона E і його довжиною хвилі λ або частотою f визначається наступними виразами, які використовуються в нашому калькуляторі:

Formula

Formula

Тут h = 6,62607015·10-34 Дж·с — стала Планка і c — швидкість світла у вакуумі. Оскільки і c, і h — константи, енергія фотона обернено пропорційна довжині хвилі і прямо пропорційна частоті.

Енергія фотона вимірюється в будь-яких одиницях енергії, наприклад, в джоулях або електронвольтах (еВ) і їх похідних. 1 еВ = 1,602176565·10-19 Дж.

Температура абсолютно чорного тіла

Абсолютно чорне тіло являє собою ідеалізоване фізичне тіло, що поглинає все падаюче на нього електромагнітне випромінювання. Щоб залишатися в термодинамічній рівновазі, воно повинно випромінювати стільки ж енергії, скільки було поглинуто. Енергія, поглинена абсолютно чорним тілом, переизлучается в широкому спектрі і називається випромінюванням абсолютно чорного тіла.

Абсолютно чорні тіла так важливі в фізиці в зв'язку з тим, що вони не відбивають падаюче на них випромінювання; вони тільки випромінюють, як і всі інші тіла. Спектральний склад випромінювання гарячих тіл залежить від їх температури. При кімнатній температурі пік їх випромінювання зазвичай знаходиться в інфрачервоній (тепловій) області. Тіло при нормальній температурі 310 К (37°С) випромінює тільки в інфрачервоній області спектра. Спектр випромінювання більш гарячих тіл зміщені в область більш високих частот, в видиму область спектра. Такі тіла починають світитися червоним кольором, який поступово, при підвищенні температури, переходить в білий колір.

Зірки часто розглядають в астрономії як абсолютно чорні тіла. Температура зірки може бути визначена по частоті максимуму спектра її випромінювання. Зірки, які мають більш високу температуру в порівнянні з Сонцем, випромінюють, в основному, в синьоій і фіолетовій областях спектра, тобто їх випромінювання більш високочастотне в порівнянні з випромінюванням Сонця. Зірки холодніші за Сонце випромінюють, в основному, в інфрачервоному діапазоні спектра. Це означає, що їх випромінювання більш низькочастотне. Температура поверхні Сонця близько 6000 К і воно випромінює з максимум у видимій області спектра.

У цьому конвертері температура розраховується за законом зміщення Віна, який стверджує, що довжина хвилі випромінювання з максимальною інтенсивністю fmax абсолютно чорного тіла обернено пропорційна його абсолютній температурі (T) або частота випромінювання з максимальною інтенсивністю лінійно збільшується при зміні абсолютної температури:

Formula

або

Formula

де c — швидкість світла у вакуумі і b = 2,8977729·10-3 м·K — коефіцієнт пропорційності - стала Віна.

Радіохвилі
Вкрай низькі частоти, ВНЧ
f 3 Гц — 30 Гц , λ 10 Мм—100 Мм
Наднизькі частоти, ННЧ
f 30 Гц — 300 Гц , λ 1 Мм—10 Мм
Інфранизькі частоти, ІНЧ
f 300 Гц 3 кГц , λ 100 км—1 Мм
Дуже низькі частоти, ДНЧ
f 3 кГц — 30 кГц , λ 10 км—100 км
Низькі частоти, НЧ
f 30 кГц — 300 кГц , λ 1 км—10 км
Середні частоти, СЧ
f 300 кГц — 3 МГц , λ 100 м—1 км
Високі частоти, ВЧ
f 3 МГц — 30 МГц , λ 10 м—100 м
Радіохвилі — СВЧ-випромінювання
Дуже високі частоти, ДВЧ
f 30 МГц — 300 МГц , λ 1 м—10 м
Ультрависокі частоти, УВЧ
f 300 МГц — 3 ГГц , λ 10 см—1 м
Надвисокі частоти, НВЧ
f 3 ГГц — 30 ГГц , λ 1 см—10 см
Вкрай високі частоти, ВВЧ
f 30 ГГц — 300 ГГц, λ 1 мм—1 см
Інфрачервоне випромінювання
Далекий інфрачервоний діапазон, FIR гіпервисокі частоти, ГВЧ
f 300 ГГц — 20 ТГц, λ 15 мкм—1 мм
Довгохвильовий інфрачервоний діапазон, LWIR
f 20 ТГц — 37 ТГц, λ 8,1 мкм—15 мкм
Середній інфрачервоний діапазон, MIR
f 37 ТГц — 100 ТГц, λ 3 мкм—8,1 мкм
Короткохвильовий інфрачервоний діапазон, SWIR
f 100 ТГц — 214 ТГц, λ 1,4 мкм—3 мкм
Близький інфрачервоний діапазон, NIR
f 214 ТГц — 405 ТГц, λ 741 нм—1,4 мкм
Видиме світло
 Червоний
f 405 ТГц — 480 ТГц, λ 625 нм—741 нм
 Оранжевий
f 480 ТГц — 510 ТГц, λ 588 нм—625 нм
 Жовтий
f 510 ТГц - 530 ТГц, λ 566 нм—588 нм
 Зелений
f 530 ТГц — 600 ТГц, λ 500 нм—566 нм
 Голубий
f 600 ТГц — 620 ТГц, λ 484 нм—500 нм
 Синій
f 620 ТГц — 680 ТГц, λ 441 нм—484 нм
 Фіолетовий
f 680 ТГц — 790 ТГц, λ 380 нм—441 нм
Ультрафіолетове випромінювання
Ближній ультрафіолетовий діапазон
f 790 ТГц — 1 ПГц, λ 300 нм—380 нм
Середній ультрафіолетовий діапазон
f 1 ПГц — 1,5 ПГц, λ 200 нм—300 нм
Дальній ультрафіолетовий діапазон
f 1,5 ПГц — 2,5 ПГц, λ 120 нм—200 нм
Іонізуюче випромінювання
Екстремальний ультрафіолетовий діапазон
f 2,5 ПГц >— 20 ПГц, λ 10 нм—120 нм
М'яке рентгенівське випромінювання
f 20 ПГц — 300 ПГц, λ 1 нм—10 нм
Жорстке рентгенівське випромінювання
f 300 ПГц — 3 ЭГц, λ 100 пм—1 нм
Гамма-випромінювання
f 3 ЭГц — 30 ЭГц, λ 10 пм—100 пм

UACMS

UACMS - система управління контентом

UACMS

Світова статистика online

UACMS

Стереокартинки

UACMS

Як готуватися до Святого Причастя

UACMS

Top 10 суперкомп'ютерів світу

UACMS

Станьте спонсором

UACMS

Рейтинг процвітання країн світу

Розміщено на UACMS

Знайшли помилку? Повідомте нас!
Оцініть наші старання:
Оцінoк немає

Обговорення

Ви користуєтесь броузером ||
WEB Calc - розділ сайту з online-калькуляторами: Погода та природа, Фінанси та господарство, Фізика Хімія, Математика, Здоров'я i Побут, скрипт, код на javascript.
Сайт працює на UACMS
Розділ онлайн WEB калькуляторів
Несвіч-Городище2-Посада
ІНФОРМАЦІЙНО-ОСВІТНІЙ САЙТ
К-сть відвідувачів по країнах
Відвідувачі калькуляторів
» 2 - онлайн » 36 - сьогодні
» 84 - вчора » 36 - за тиждень
» 2101 - в місяць » 9627 - в рік
» 11580 - всього
» рекорд: 125 (22.09.2020)
Україна Google:25.11-13:42 || Yandex:30.09-19:20 || Bing:08.10-14:05 || Yahoo: || Msn: || Rambler:
Інформаційно-освітній сайт © 2013 - 2020