Strålingslovene


Strålingslovene tar for seg utregning av overflatetemperatur som er en viktig del av kvantefysikken, og vitenskapen om stjerner og andre planeter. Det er også en viktig del av undersøkingen av intelligent liv på andre planeter. Overflatetemperaturen er mulig å regne ut fordi alle gjenstander slipper ut varme i form av termisk stråling (eller EM-stråling).


EM-stråling, eller elektromagnetisk stråling, er energirik stråling i form av fotoner, som beveger seg med lysfarten. Strålingen kan bre seg i vakuum. Lys er et eksempel på EM-stråling. Dette er grunnen til at vi kan se sola.


Alle gjenstander sender ut termisk stråling, dvs. stråling som følge av temperaturen.



Planck.gif
Planck.gif


Et mål for hvor mye energi sola kan sende ut pr. tid og flate kalles solas utstrålingstetthet U.


U

P/A, der P


effekt.

Plancks lov sier at høy frekvens svarer til mye energi, E = h*f, der h = 6,63*10-34Js.


Alle stjerner sender ut forskjellige bølgelengder, men det er en bølgelengde som sendes ut mest. Denne kalles landa topp. Ved å bruke Planckkurver kan en lese av maksimum bølgelengde. Det er verdt å legge merke til at slike kurver bare gjelder for svarte gjenstander, dvs. gjenstander som bare stråler som følge av egen temperatur. For eksempel et
stearinlys.

648px-Wiens_law.svg.png
648px-Wiens_law.svg.png



Wiens forskyvningslov


Wiens forskyvningslov angir sammenhengen mellom temperatur og bølgelengde der bølgelengden er på sitt høyeste (λ topp), fra et såkalt svart legeme. Loven sier at λ topp er omvendt proporsjonal med overflatetemperaturen, dvs at hvis bølgelengden øker så minker temperaturen. Da får vi formelen λ = a/T, hvor konstanten a 2,882*10-3 m*K.

Et eksempel: Solens overflatetemperatur er ca. 5900 K, av Wiens forskyvningslov får vi da at solstrålingen til sola har landa topp ved 490 nm. Loven ble funnet av den tyske fysikeren Wilhelm Wien (1864-1928) i 1893.

c_wien2.jpg
c_wien2.jpg



Stefan-Boltzmanns lov

Wiens lov er ikke den eneste metoden for å finne overflatetemperaturen. Når du får oppgitt effekt og radius, kan du uten hjelp fra landa regne ut overflatetemperaturen med Stefan-Boltzmanns lov. Denne loven er slik at U = σ*T4 der konstanten σ (sigma) = 5,67*10-8 W/m2K4..

Denne formelen kan bevises ved å summere for alle bølgelengdeintervallene, altså ved å finne arealet under grafen. Dette er da sammenhengen mellom utsrålingstettheten og temperaturen hos stjernen, eller en hvilken som helst annen gjenstand med temperatur > 0 K.

Stefan.gif
Stefan.gif

none
Optional: a note about this edit for the page history log

Optional: tags for this page, separated by commas

[[Strålingslovene#|Cancel]]
Note that the content you create on http://astrofysikkjvs.wikispaces.com is licensed under the Creative Commons Attribution Share-Alike 3.0 License. Please only submit content that you write yourself or that is in the public domain. Learn more about our open content policy.