حساب کاربری
​
تغیر مسیر یافته از - قانون استفان‐بولتزمن
زمان تقریبی مطالعه: 1 دقیقه
لینک کوتاه

قانون اشتفان‐بولتسمان

قانون استفان-بولتزمن (به انگلیسی: Stefan–Boltzmann law) رابطهٔ بین مقدار کل انرژی ای را که یک جسم از خود تابش می‌کند و دما بیان می‌کند. طبق این قانون کل انرژی تابیده شده از واحد سطح جسم سیاه در واحد زمان با توان چهارم دمای آن جسم بر حسب کلوین متناسب است و با معادله زیر بیان می‌شود:

j ⋆ = ϵ σ T 4 {\displaystyle j^{\star }=\epsilon \sigma T^{4}}

که در آن:

j ⋆ {\displaystyle j^{\star }}

: آهنگ تابش گرما

T {\displaystyle T\;}

: دمای ترمودینامیکی (بر حسب کلوین)

ϵ {\displaystyle \epsilon \;}

: ثابت گسیلندگی جسم

σ {\displaystyle \sigma \;}

: ثابت استفان-بولتزمن است.

ثابت گسیلندگی جسم ϵ {\displaystyle \epsilon }

همواره 0 ≤ ϵ ≤ 1 {\displaystyle 0\leq \epsilon \leq 1}
و به صافی و ناصافی سطح جسم و رنگ آن بستگی دارد. جسمی که گسیلندگی آن برابر ۱ باشد، جذب‌کننده و گسیلندهٔ کامل تابش است. چنین جسمی را جسم سیاه می‌نامند.

ثابت استفان-بولتزمن مقداری ثابت است و برابر است با:

σ = 2 π 5 k 4 15 c 2 h 3 = 5.670400 × 10 − 8 J s − 1 m − 2 K − 4 . {\displaystyle \sigma ={\frac {2\pi ^{5}k^{4}}{15c^{2}h^{3}}}=5.670400\times 10^{-8}{\textrm {J}}\,{\textrm {s}}^{-1}{\textrm {m}}^{-2}{\textrm {K}}^{-4}.}

این قانون ابتدا توسط ژوزف استفان در ۱۸۷۹ به صورت تجربی و در ۱۸۸۴ توسط لودیگ بولتزمن با استفاده از قوانین ترمودینامیک بدست آمد.

جستارهای وابسته

  • ترمودینامیک
  • تابش الکترومغناطیسی
  • تابش هاوکینگ
  • جسم سیاه

منابع

  • Wikipedia contributors, "Stefan–Boltzmann law," Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stefan–Boltzmann_law&oldid=210484338
آخرین نظرات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.