Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - VIII. Ljuset - Ljuset som energiform - Temperaturstrålningens spektrala fördelning
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
LJUSET SOM ENERGIFORM. TEMPERATURSTRÅLNING. 939
energier, ty annars skulle även vid detta slags energiutbyte så småningom ske en
förskjutning av energien, varigenom jämvikten rubbades. Den svarta strålningen
kännetecknas således därav, att den mot en viss våglängd svarande energien inom varje liten
del av strålningsrummet utgör en tredjedel av hela molekylar energien inom samma
del av strålningsrummet.
Genom att betrakta en molekyls olika rörelsemöjligheter inom en liten rumskub
kan man statistiskt beräkna genomsnittsvärdet på molekylarenergien, vilken är
proportionell mot absoluta temperaturen T. Genom att bedöma en monokromatisk
ljusstråles reflexionsmöjligheter inom samma kub kan man likaledes statistiskt beräkna
strålningsenergien och får den omvänt proportionell mot våglängdens fjärde potens,
Å4. Sammanställer man dessa energibelopp enligt ekvipartitionsprincipen, erhålles det
ckT
uttryck på emissionsförmågan, som kallas Rayleighs strålning slag: E), — . Den i
denna lag ingående konstanten c är ljushastigheten, och konstanten k är 4/2 av
rörelseenergien hos en molekyl vid temperaturen T = 1; man har med hjälp av
Avogadros konstant beräknat värdet: k = 1.346 • 10~16 erg/grad.
Vill man skriva om denna strålningslag i överensstämmelse med Wiens
förskjutningslag, erhålles = ck • /.T, utvisande att den »reducerade» emissionsförmågan är
proportionell mot den »reducerade» våglängden, så att den på sid. 936 omnämnda,
i fig. 801 återgivna kurvan blir en rät linje.
Enligt de mätningar som gjorts vet man emellertid, att ifrågavarande kurva icke
kan vara en rät linje, utan att den stiger mer och mer för växande värden på ET och
först för stora AT blir någorlunda rak. Enligt Rayleighs strålningslag stiger kurvan
däremot hela tiden lika mycket, när ET växer, och är rak hela vägen: den står därför
icke i överensstämmelse med erfarenheten. Å andra sidan har man genom mätningar
konstaterat, att den just för stora våglängder giver en mycket god överensstämmelse
med erfarenheten.
I sitt nyssnämnda arbete ävensom i andra sedermera publicerade skrifter söker
Jeans komma till botten av denna motsägelse mellan teori och erfarenhet. Genom
sorgfällig analys kommer han till det resultatet, att Rayleighs lag måste gälla för alla
våglängder, ifall man vill stå kvar på den grunden, att jämvikt kräver ekvipartition av
energien. Men eftersom Rayleighs lag motsäges av de mätningar man gjort med svarta
hålrumskroppars strålning, så måste den därav följande slutsatsen bli:
motsägelserna kunna förklaras därav, att i ett svart
hålrum äger icke termodynamisk jämvikt rum.
Nu är det uppenbart, att det hål, som förefinnes i de svarta hålrum man utnyttjar
vid mätningarna, släpper ut strålning och att det just är denna utträngande strålning
man observerar. Fullt exakt jämvikt kan därför icke äga rum, och jämviktens
rubbning bör ställa sig olika för olika våglängder, beroende på med vilken lätthet de alstras.
De vågor, som lättast sättas i gång av molekylarrörelsen, torde vara de, som ha lägsta
svängningstal och således största våglängd, medan kortare vågor på grund av det höga
svängningstalet endast torde alstras under särdeles gynnsamma och kraftiga
molekylsammanstötningar. Slinker långvågigt ljus ut genom observationshålet, torde detta
därför icke nämnvärt störa jämvikten, ty det ersättes raskt genom ugnsrummets
värmetillförsel. Men det kortvågiga ljus, som slinker ut, rubbar avsevärt jämvikten, så att
dess uppmätta energi bör, så som erfarenheten även giver vid handen, utfalla väsentligt
mindre än den enligt Rayleighs lag beräknade energien.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
