Redigerer
Kirchhoffs strålingslov
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
==Teoretiske argument== [[Fil:Strahlung.jpg|thumb|300px|Transport av varmestråling mellom to parallelle plater med forskjellige absorpsjonskoeffisienter.]] I den første presentasjon av sin strålingslov ga Kirchhoff forskjellige argument for dens riktighet.<ref name = Strahlung/> Et av dem gjaldt strålingen mellom to uendelig store og parallelle plan K<sub>1</sub> og K<sub>2</sub> laget av forskjellige materialer, men med samme temperatur. De har da forskjellige absorpsjonskoeffisienter ''a<sub>1</sub>'' og ''a<sub>2</sub> '' for den bølgelengden under betraktning. I tillegg kan man anta at de er ugjennomsiktige for denne strålingen slik at de har refleksjonskoeffisienter {{nowrap|''r<sub>1</sub> {{=}} 1 - a<sub>1</sub>''}} og {{nowrap|''r<sub>2</sub> {{=}} 1 - a<sub>2</sub> ''.}} Legemet K<sub>1</sub> vil da emittere stråling med intensitet {{nowrap|''E<sub>1</sub> {{=}} a<sub>1</sub>B ''}} som vil bevege seg mot høyre hvis det ligger til venstre for K<sub>2</sub>. Tilsvarende vil K<sub>2</sub> ha en emisjon {{nowrap|''E<sub>2</sub> {{=}} a<sub>2</sub>B ''}} som går mot venstre i figuren. Deler av begge disse emitterte strålingene vil i sin tur bli reflektert tilbake av det motsatte legemet. Den totale strålemengden mellom platene vil bestå av alle disse emitterte og reflekterte delmengdene. Den enkleste situasjonen fremkommer når det ene legemet er svart, for eksempel når ''a<sub>1</sub> = 1''. Dette legemet reflekterer derfor ingen strålingen slik at den totale intensiteten som beveger seg mot høyre, blir ''I<sub>R</sub> = E<sub>1</sub> = B''. På samme måten vil intensiteten som beveger seg til venstre, bestå av emisjonen ''E<sub>2</sub> '' pluss den reflekterte delen av ''E<sub>1</sub>'', : <math> I_L = E_2 + r_2E_1 = a_2B + r_2B = (a_2 + r_2)B = B </math> Mellom platene er derfor den totale strålingsintensiteten den samme i begge retninger og lik med svart stråling. Det gjelder også utenfor den platen som ikke er svart. At strålingen mellom platene alltid vil være svart uansett deres beskaffenhet kommer enda mer tydelig frem ved å anta at ingen av dem er svarte. En del av den emitterte strålingen fra K<sub>1</sub> vil da reflekteres fra K<sub>2</sub>, deretter bli utsatt for en ny refleksjon av K<sub>1</sub> og så videre. Den totale delen av dette som går mot høyre blir dermed {{nowrap|''E<sub>1</sub> + E<sub>1</sub>(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>) + E<sub>1</sub>(r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>)<sup>2</sup> + ... {{=}} E<sub>1</sub>/( 1 - r<sub>1</sub>r<sub>2</sub>)''.}} Men i samme retning beveger også den strålingen som ble emittert fra K<sub>2</sub> og en eller flere ganger reflektert tilbake fra K<sub>1</sub>. Den totale intensiteten mot høyre blir derfor : <math>\begin{align} I_R &= {E_1\over 1 - r_1r_2} + E_2(r_1 + r_1^2r_2 + r_1^3r_2^2 + \ldots) \\ &= {E_1+ E_2r_1\over 1 - r_1r_2} = {a_1 + a_2r_1\over 1 - r_1r_2} B = B \\ \end{align}</math> På samme måte finnes at også intensiteten mot venstre ''I<sub>L</sub> '' tilsvarer svart stråling. Denne oppstår uansett egenskapene til veggene og er kun avhengig av bølgelengden når systemet er i likevekt ved en gitt temperatur. Resultatet av dette argumentet kommer man mer direkte frem til ved å se på denne energitransporten på en litt annen måte. Utenfor plate K<sub>1</sub> består den totale intensiteten mot høyre av den emitterte energien ''E<sub>1</sub> {{=}} a<sub>1</sub>B'' pluss den reflekterte delen av det som kommer inn fra venstre. Derfor er {{nowrap|''I<sub>R</sub> {{=}} a<sub>1</sub>B + r<sub>1</sub>I<sub>L</sub>''.}} På samme måte vil {{nowrap|''I<sub>L</sub> {{=}} a<sub>2</sub>B + r<sub>2</sub>I<sub>R</sub>''.}} Settes nå dette inn i det første uttrykket, får man en ligning for ''I<sub>R</sub> '' som gir samme svar for denne intensiteten som tidligere.
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon