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: Gleb1964


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