Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 

Na pervuyu stranicu
Fizicheskie osnovy stroeniya i evolyucii zvezd

<< 3.1 Vvedenie | Oglavlenie | 3.3 Kinetika fotonov ... >>

3.2 Osnovnye ponyatiya teorii ravnovesnogo izlucheniya

Pust' $ n$ -- chislo fotonov v kletke fazovogo prostranstva, t.e. chislo zapolneniya, kotoroe bezrazmerno. Dlya ``yashika'' dannogo ob'ema mozhno govorit' o chisle sostoyanii. Esli sostoyanii mnogo, to chislo urovnei v ob'eme $ V$ i v impul'snom ob'eme $ d^3p$ est'

$\displaystyle V\,d^3p/{(2\pi\hbar)}^3.
$

Togda plotnost' chisla fotonov

$\displaystyle N={2\over {(2\pi\hbar)}^3}\,\int\limits_0^\infty nd^3p\,[$sm$\displaystyle ^{-3}],$ (3.1)

gde koefficient 2 uchityvaet dva vozmozhnyh sostoyaniya s raznymi polyarizaciyami.

Izvestno, chto impul's fotona $ \vec p$ svyazan s volnovym vektorom $ \vec k$ formuloi De Broilya

$\displaystyle \vec p=\hbar\vec k.
$

Podstavlyaya eto vyrazhenie v formulu (3.1), poluchim bolee naglyadnoe vyrazhenie dlya plotnosti chisla fotonov

$\displaystyle N=2\int nd^3k/{(2\pi)}^3.
$

Poskol'ku $ \vert k\vert=2\pi/\lambda$, ochevidna razmernost' $ N\sim 1/\lambda^3\sim$$ \mbox
{sm}^{-3}$ i, krome togo, ischezaet postoyannaya Planka $ \hbar$, kotoraya byla vazhna tol'ko pri podschete chisla sostoyanii.

V sfericheskoi sisteme koordinat

$\displaystyle d^3p=p^2dpd\,\Omega\;\;\;(p=\vert\vec p\vert).
$

V sluchae sfericheskoi simmetrii $ \int d\Omega=4\pi$ i

$\displaystyle N={1\over {\pi^2 \hbar^3}}\,\int\limits_0^\infty np^2dp,
$

gde $ n$ -- funkciya tol'ko ot $ p:\;n=n(p)$.

Poskol'ku energiya odnogo fotona

$\displaystyle E_{ph}=\hbar\,\omega=h\,\nu=cp,
$

to plotnost' energii izlucheniya (fotonnogo gaza)

$\displaystyle \varepsilon_r={c\over {\pi^2\hbar^3}}\,\int\limits_0^\infty np^3dp.
$

Krome plotnosti energii $ \varepsilon_r$ vazhnoi harakteristikoi yavlyaetsya spektral'naya intensivnost' izlucheniya $ F_\nu\;([F_\nu]=$erg$ /$sm$ ^2$ s Gc ster$ )$ -- velichina, kotoraya pri otsutstvii poglosheniya ili rasseivaniya ne zavisit ot rasstoyaniya do istochnika. Iz nablyudenii vsegda poluchaetsya $ F_\nu$, a v fiziku dela vhodit chislo zapolneniya $ n$.

Poluchim svyaz' mezhdu $ F_\nu$ i $ n$:

$\displaystyle F_\nu={2c\over {(2\pi\,\hbar)}^3}\,np^2\,{dp\over d\,\nu}\,cp={2np^3c\over {(2
\pi\,\hbar)}^2}={2nh\,\nu\over \lambda^2}
$

(pri etom my ispol'zovali, chto $ dp/d\,\nu=2\pi\hbar/c$). $ F_\nu$ imeet smysl energii, prohodyashei cherez ploshadku $ \lambda^2$ v edinicu vremeni v edinichnom intervale chastot, poetomu $ [F_\nu]=$erg$ /$sm$ ^2\,$c$ \,$Gc.

V obshem sluchae (i pri otsutstvii ravnovesiya) svyaz' mezhdu $ \varepsilon_r$ i $ F_\nu$ daetsya formuloi

$\displaystyle \varepsilon_r={1\over c}\,\int F_\nu\,d\,\nu\,d\Omega.
$



<< 3.1 Vvedenie | Oglavlenie | 3.3 Kinetika fotonov ... >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy
Publikacii so slovami: Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Ocenka: 3.0 [golosov: 119]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce


Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya