Кіріспе
Қара дененің спектрлік сәулеленуінің жуықтауы. Физикада Рейли-Джинс заңы – классикалық аргументтер арқылы белгілі бір температурадағы қара дененің толқын ұзындығына тәуелді электромагниттік сәулеленуінің спектрлік сәулеленуін жуықтау болып табылады. λ толқын ұзындығы үшін ол былай жазылады:
In physics, the Rayleigh–Jeans law is an approximation to the spectral radiance of electromagnetic radiation as a function of wavelength from a black body at a given temperature through classical arguments. For wavelength λ, it is
where is the spectral radiance (the power emitted per unit emitting area, per steradian, per unit wavelength), is the speed of light, is the Boltzmann constant, and is the temperature in kelvins. For frequency , the expression is instead
The Rayleigh–Jeans law agrees with experimental results at large wavelengths (low frequencies) but strongly disagrees at short wavelengths (high frequencies). This inconsistency between observations and the predictions of classical physics is commonly known as the ultraviolet catastrophe. Planck's law, which gives the correct radiation at all frequencies, has the Rayleigh–Jeans law as its low frequency limit.
мұндағы – спектрлік сәулелену (бірлік шығару алақанына, бірлік стерадианға, бірлік толқын ұзындығына шаққандағы қуат), – жарық жылдамдығы, – Больцман тұрақтысы, ал – температура (Кельвинде). жиілік үшін бұл өрнек мынадай болады:
In physics, the Rayleigh–Jeans law is an approximation to the spectral radiance of electromagnetic radiation as a function of wavelength from a black body at a given temperature through classical arguments. For wavelength λ, it is
where is the spectral radiance (the power emitted per unit emitting area, per steradian, per unit wavelength), is the speed of light, is the Boltzmann constant, and is the temperature in kelvins. For frequency , the expression is instead
The Rayleigh–Jeans law agrees with experimental results at large wavelengths (low frequencies) but strongly disagrees at short wavelengths (high frequencies). This inconsistency between observations and the predictions of classical physics is commonly known as the ultraviolet catastrophe. Planck's law, which gives the correct radiation at all frequencies, has the Rayleigh–Jeans law as its low frequency limit.
Рейли-Джинс заңы үлкен толқын ұзындықтарында (төмен жиіліктерде) тәжірибелік нәтижелермен сәйкес келеді, бірақ қысқа толқын ұзындықтарында (жоғары жиіліктерде) күрт дауласады. Байқаулар мен классикалық физиканың болжамдары арасындағы бұл қайшылық әдетте ультракөк сәулелік апат деп аталады. Барлық жиіліктерде дұрыс сәулеленуді беруші Планк заңының төмен жиіліктік лимиті – Рейли-Джинс заңы.
In physics, the Rayleigh–Jeans law is an approximation to the spectral radiance of electromagnetic radiation as a function of wavelength from a black body at a given temperature through classical arguments. For wavelength λ, it is
where is the spectral radiance (the power emitted per unit emitting area, per steradian, per unit wavelength), is the speed of light, is the Boltzmann constant, and is the temperature in kelvins. For frequency , the expression is instead
The Rayleigh–Jeans law agrees with experimental results at large wavelengths (low frequencies) but strongly disagrees at short wavelengths (high frequencies). This inconsistency between observations and the predictions of classical physics is commonly known as the ultraviolet catastrophe. Planck's law, which gives the correct radiation at all frequencies, has the Rayleigh–Jeans law as its low frequency limit.
Тарихи дамуы
1900 жылы британдық физик Лорд Рейли классикалық физикалық аргументтерге және эквипартиция теоремасына сүйене отырып, Рейли-Джинс заңының λ−4 тәуелділігін шығарды. Бұл заң толқын ұзындығы нөлге жақындағанда (жиілік шексіздікке ұмтылғанда) энергия шығысы шексіздікке дейін өсетінін болжады. Нақты қара денелердің спектрлік сәулеленуін өлшеу нәтижелері, сәулеленудің төмен жиіліктерде Рейлидің есептеулерімен сәйкес екенін, бірақ жоғары жиіліктерде айырмашылыққа ие екенін көрсетті – ол максималды деңгейге жетіп, содан кейін жиілікпен бірге төмендейді, сондықтан шығарылған жалпы энергия шекті. Рейли оның формуласының жоғары жиіліктердегі физикалық емес сипатын мойындап, оны түзету үшін қолданбалы шектеу енгізді, бірақ тәжірибешілер оның шектеуі деректермен сәйкес келмейтінін анықтады. Хендрик Лоренц 1903 жылы толқын ұзындығының тәуелділігін есептеудің тағы бір жолын ұсынды. Пропорционалдық тұрақтыны қамтитын толыққанды есептеулер 1905 жылы Рейли мен сэр Джеймс Джинс, сондай-ақ тәуелсіз түрде Альберт Эйнштейн жасады.