Формула Релея-Джінса

Спробу визначити рівноважну густину випромінювання, виходячи з теореми класичної статистичної фізики про рівномірний розподіл енергії за ступенем вільності, зробили Релей і Джінс. Вони вважали, що на кожне електромагнітне коливання припадає в середньому енергія – кТ. Частина цієї енергії припадає на електричну, а частина – на магнітну складову хвилі.

Для випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла було отримано такий вираз:

 формула Релея-Джінса
(6.13)

Вираз (6.13) називають формулою Релея-Джінса.

Формула Релея-Джінса задовільно пояснює експериментальні дані лише за великих довжин хвиль. Для малих довжин хвиль (великих частот) вона дуже суттєво відрізняється від значень, що спостерігаються (рис. 6.3).

Формула Релея-Джінса для малих довжин хвиль

Такий результат отримав назву «ультрафіолетової катастрофи» й суперечить дослідам. Рівновага між випромінюванням і тілом завжди встановлюється за кінцевих значень R.

За законом Стефана-Больцмана R має бути пропорційна четвертому ступеню температури, тобто завжди бути скінченою величиною. З цих досліджень можна зробити висновок: застосування методів класичної фізики для дослідження спектрального складу випромінювання абсолютно чорного тіла дає абсурдні результати, що суперечать основному закону фізики — закону збереження енергії.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *