2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение23.08.2014, 20:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
paladin17 в сообщении #898702 писал(а):
Можно ссылочку?

Киттель Статистическая термодинамика.

paladin17 в сообщении #898702 писал(а):
Нет, я всего лишь полагаю, что возможны [почти] полностью поглощающие тела со спектром, отличным от планковского.

Спектр нивелируется, потому что по закону [не помню кого, кажется, Кирхгофа] спектр поглощения в точности равен спектру излучения.

Поэтому, если на частоте $\omega_0$ стенки сосуда поглощают меньше фотонов, то они и излучают меньше фотонов, а те фотоны, которые в сосуде есть, по-прежнему находятся в равновесии при том же суммарном количестве. (Технически, разумеется, на $d\omega.$)

От этого, например, в качестве чёрного тела годится любой сосуд замкнутой формы - из чего бы ни были сделаны его стенки, хоть из белой эмали. В таком сосуде делают маленькую дырочку, и в эту дырочку смотрят - получается стандарт чернотельного излучения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение23.08.2014, 21:26 


26/08/13
64
Munin в сообщении #898870 писал(а):
paladin17 в сообщении #898702 писал(а):
Нет, я всего лишь полагаю, что возможны [почти] полностью поглощающие тела со спектром, отличным от планковского.

Спектр нивелируется, потому что по закону [не помню кого, кажется, Кирхгофа] спектр поглощения в точности равен спектру излучения.

Поэтому, если на частоте $\omega_0$ стенки сосуда поглощают меньше фотонов, то они и излучают меньше фотонов, а те фотоны, которые в сосуде есть, по-прежнему находятся в равновесии при том же суммарном количестве. (Технически, разумеется, на $d\omega.$)

От этого, например, в качестве чёрного тела годится любой сосуд замкнутой формы - из чего бы ни были сделаны его стенки, хоть из белой эмали. В таком сосуде делают маленькую дырочку, и в эту дырочку смотрят - получается стандарт чернотельного излучения.

Но это не объясняет, почему спектр "нивелируется" именно к планковскому.
Одно из объяснений, видимо, - что действительно энтропия распределения Бозе, которое ведёт к планковскому спектру, наибольшая, а посему спектр этот наиболее стабилен. Но мне почему-то кажется, что тут чего-то не хватает.

Вот в замкнутом сосуде с полностью зеркальными стенками, например, вообще может быть какое угодно излучение, и никогда оно само по себе планковским не станет (если не было таковым изначально).

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение23.08.2014, 22:03 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
paladin17 в сообщении #898895 писал(а):
Но это не объясняет, почему спектр "нивелируется" именно к планковскому.

А к какому ж ещё? Я повторяю:
    Munin в сообщении #898870 писал(а):
    те фотоны, которые в сосуде есть, по-прежнему находятся в равновесии при том же суммарном количестве.
"При том же" - то есть, при планке.

paladin17 в сообщении #898895 писал(а):
Но мне почему-то кажется, что тут чего-то не хватает.

Чтения учебника не хватает.

"Общая физика" - это хорошо, но там обычно мало формул, и вместо ключевых мест - махание руками. Надо читать полноценные теорфизические учебники. Например, упомянутый Киттель. Любая книга с названием "Статистическая физика".

paladin17 в сообщении #898895 писал(а):
Вот в замкнутом сосуде с полностью зеркальными стенками, например, вообще может быть какое угодно излучение, и никогда оно само по себе планковским не станет (если не было таковым изначально).

Да, но стоит ввести $\varepsilon\%$ незеркальности, как оно станет планковским (асимптотически, просто время прихода в равновесие может быть сравнительно велико). $\varepsilon$ может быть сколь угодно мал. В фольклоре это называют "пылинка Планка" (внесённая в резонатор с идеально зеркальными стенками).

И опять же, это теорфизика. А реальная физика такова, что время прихода в равновесие может быть больше времени жизни Вселенной. Например, реликтовое излучение современной Вселенной именно таково: время прихода в равновесие на много порядков больше времени жизни Вселенной. Оно равновесное не потому, что находится в равновесии, а потому, что было излучено некогда равновесной плазмой. И легко заметить, что кроме реликта, мы имеем в фотонном газе Вселенной много других составляющих (свет звёзд, газа и пыли), которые в равновесие с реликтом не пришли и не собираются (именно из-за этих многих порядков).

Нейтринный газ тоже термализуется на ещё более сумасшедших временах.

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение29.08.2014, 10:13 


26/08/13
64
Munin в сообщении #898916 писал(а):
paladin17 в сообщении #898895 писал(а):
Но это не объясняет, почему спектр "нивелируется" именно к планковскому.

А к какому ж ещё? Я повторяю:
    Munin в сообщении #898870 писал(а):
    те фотоны, которые в сосуде есть, по-прежнему находятся в равновесии при том же суммарном количестве.
"При том же" - то есть, при планке.

Так а почему они изначально при планке-то были?..

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение29.08.2014, 12:27 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Первично ли распрекделение фотонного газа?
Munin в [url=http://dxdy.ru/
post898688.html#p898688]сообщении #898688[/url]
писал(а):
Закон Планка выводится однозначно из условия теплового равновесия и статистики Бозе-Эйнштейна для фотонного газа.

Pphantom в сообщении #898806 писал(а):
Равновесный фотонный газ имеет вполне определенное распределение по энергиям.


Откуда берется это распределение? Как видно из приведенного ниже, оно берется из взаимодействия излучения с вешеством (с пылинкой)
Munin в сообщении #898916 писал(а):
Да, но стоит ввести $\varepsilon\%$ незеркальности, как оно станет планковским (асимптотически, просто время прихода в равновесие может быть сравнительно велико). $\varepsilon$ может быть сколь угодно мал. В фольклоре это называют "пылинка Планка" (внесённая в резонатор с идеально зеркальными стенками).
и беэ этого взаимодействия распределения Бозе-Эйнштейна в фтонном газе не будет.

Пылинка поглощает излучение, постепенно нагревается и излучает определенный спектр. Этот спектр снова поглощается пылинкой и она снова излучает. Короче, спектр фотонного газа в зеркальной сфере определяется спектром излучения вещества пылинки, с учетом обратного излучения сферы.

И вопрос в том, как отраженное сферой излучение корректирует спектр излучения пылинки?
(интересно , как будет выглядеть точка зеленого лазера на раскаленной добела поверхности)

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение29.08.2014, 13:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
paladin17 в сообщении #901582 писал(а):
Так а почему они изначально при планке-то были?..

Допустим, они изначально были не при планке. Тогда такие рассуждения дают два ответа: планк и не-планк. (Потому что ответ с изначальным планком вы тоже одобрили.) Получается, что на один вопрос существуют два ответа. Противоречие.

Xey
Тут эквифинальность надо объяснить, а не наоборот.

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение29.08.2014, 14:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11357
Hogtown
Munin в сообщении #898916 писал(а):
Да, но стоит ввести $\varepsilon\%$ незеркальности, как оно станет планковским (асимптотически, просто время прихода в равновесие может быть сравнительно велико). $\varepsilon$ может быть сколь угодно мал. В фольклоре это называют "пылинка Планка" (внесённая в резонатор с идеально зеркальными стенками).

И опять же, это теорфизика. А реальная физика такова, что время прихода в равновесие может быть больше времени жизни Вселенной.

Интересная аналогия с теорией математических бильярдов: в круге он не эргодичен, а в "возмущенном круге" (напр стадионе Бунимовича) он эргодичен, как бы возмущение не было бы мало, но чувствуется это только при "очень больших временах"

 Профиль  
                  
 
 Re: Иной спектр абсолютно чёрного тела?
Сообщение29.08.2014, 14:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
А это, наверное, не аналогия, а буквально та же ситуация, только в другой системе. Неэргодичность означает, что движение происходит по какому-то подмножеству фазового пространства, и никуда с него не "сбивается". Стоит внести малое возмущение, и движение уйдёт с подмножества.

-- 29.08.2014 16:00:11 --

А, нет, глянул "стадион", там возмущение слишком "хорошее", чтобы делать априорные выводы. Я подразумевал ситуацию "плохого возмущения".

-- 29.08.2014 16:02:54 --

Возможно, есть динамические системы с "хорошими" возмущениями, которые при возмущении теряют неэргодичность, но не полностью: движение переходит с подмножества $S_1\subset S$ на подмножество $S_2,\quad S_1\subset S_2\subset S.$ Возмущение для круга, которое вообще не затрагивает эргодичности, тривиально: изменение радиуса или положения центра круга.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group