Термодинамика, Крушева.

[дiдусь]

Если же Вас интересует первоисточник по эволюционной последовательности звезд --"Определена эволюционная последовательность классов звезд: T → L → М → К → G → F → А → В → О"., то эта последовательность определена мною: Анализ механизмов формирования и эволюционного изменения спектра звезд  http://quantumworld.narod.ru/index1_2.html
Ранее,  такой последовательности я ни у кого  не встречал.

Невозможно подключиться к удалённому серверу

[Карандаш]

Невозможно подключиться к удалённому серверу

Не знаю. Там открытый доступ. У меня открывается без проблем. Может, у Вас проблемы с перегрузкой линии. Могу сбросить весь сборник на Email.

[Иван Горин]

Юдину.

Сергей, я сделал работу, как обещал, по вашей просьбе.

Результаты здесь.


Очень большие расхождения экспериментальных данных Ленгли с теорией Планка. В вашей работе нет таких больших расхождений.
Какой формулой вы пользовались?

И, чтобы не быть голословным привожу результаты вычислений.



В верхней строке находится общая формула для вычислений.
Если я где-то ошибся, то по этой формуле можно определить ошибку.
Ну, и, разумеется, в таблице есть перевод графика Ленгли в табличную форму. Я сделал это при помощи графической программы. Не пайнта.
Пайнт определение координат в пикселях не поддерживает.

Сергей, обратите внимание на аппроксимацию.
Она доказывает некоторые ваши утверждения.

[Ser100]

Очень большие расхождения экспериментальных данных Ленгли с теорией Планка. В вашей работе нет таких больших расхождений.
Какой формулой вы пользовались?

В верхней строке находится общая формула для вычислений.
Если я где-то ошибся, то по этой формуле можно определить ошибку.

Пользовался той же формулой, что и у Вас, но у Вас там та же ошибка, что была у меня, когда я в Maple брал производную и интеграл. Надо скобку после -1 переместить до -1 и тогда у Вас должно получиться то же самое, что и у меня сейчас с «Вашими» экспериментальными данными (на рисунке вверху они для 2000 К) на новой версии программы Plank. Если данные Ленгли правильные, то закон Стефана-Больцмана должен нарушаться, т.к. по кривой Планка как раз и получается sigma*T^4, а, судя по экспериментальным данным, будет меньше. Ведь Планк подгонял свою формулу не под экспериментальные данные, а под закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина. 



С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Карандаш]

Ведь Планк подгонял свою формулу не под экспериментальные данные, а под закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина. 

 Если данные Ленгли правильные, то закон Стефана-Больцмана должен нарушаться, т.к. по кривой Планка как раз и получается sigma*T^4, а, судя по экспериментальным данным, будет меньше.

У меня вопросы
1. что за экспериментальные данные?
2. Охватывают ли экспериментальные данные общие спектры от гамма частот до радиочастот или только видимые частоты?
3. В литературе часто ссылаются на изменения спектров по опытам с железной болванкой. При этом всегда, по умолчанию, рассматривают только видимые частоты спектров. Потом полученные закономерности в видимых частотов спектров, опять же по умолчанию, переносят на ВСЕ ЧАСТОТЫ ОБЩИХ спектров!  Но, мне не понятно -- Для железа температура кипения   3134 К. Вопрос -- как с железной болванкой можно экспериментально получать спектры выше температуры кипения? Я сильно сомневаюсь, что максимальная интенсивность излучения паров железа (и газов любого другого материала) будет находиться в пределах видимых частот спектров.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО РЕАЛЬНЫЕ наблюдения в радиоастрономии свидетельствуют, что космические газы и верхние оболочки звезд (которые можно относить к газам материалов)  излучают в широком интервале частот, а максимальная интенсивность излучений находится в радиочастотном диапазоне.

Считаю, что надо очень осторожно относиться к частотным пределам экспериментально наблюдаемых интенсивностей излучений. Если эксперименты проводились только по видимым частотам, то  Нельзя самовольно продлевать графики за пределы экспериментально наблюдаемых частот излучений для получения "КРАСИВЫХ" закономерностей.

[Ser100]

Да, еще хочу добавить к своему предыдущему сообщению, что формула (4), которой Вы пользовались это не формула для объемной мощности излучения АЧТ, как Вы написали на рисунке, а формула для мощности излучения с 1м2 поверхности АЧТ в интервале длин волн 1м. А вот формула (5) для вычисления спектральная плотность энергии теплового излучения, т.е. для тепловой энергии в 1м3 газа. Вот только непосредственно к излучению эта формула никакого отношения не имеет, т.к. это просто тепловая энергия 1м3 газа, но зачем-то разложенная по спектру частот.

u(L,T)=(8*pi*h*c/L^5) / (exp(h*c/(k*L*T))-1)           (Дж/м3)/м         (5)

r(L,T)=(2*pi*h*c^2/L^5) / (exp(h*c/(L*k*T))-1)        (Вт/м2)/м           (4)

И, если взять интеграл от формулы (5) по всем длинам волн, то получим, так называемую объемную плотность энергии равновесного излучения, которая и будет равна тепловой энергии 1м3 газа. И, если нам известно число молекул газа в 1м3 (число Лошмидта), то умножив его на kT, т.е. на тепловую энергию одной молекулы, мы и получим эту же тепловую энергию. В общем, лихо все Планк запутал, но при этом получил из своей  формулы столько фундаментальных физических констант (постоянная Планка, постоянная Больцмана, число Авагадро, чило Лошмидта, заряд электрона), что все остальные физические законы просто меркнут. Вот только, эту его формулу долго «почему-то» никто не замечал, пока Эйнштейн не придумал свои фотоны для объяснения фотоэффекта, где ему потребовались кванты энергии h*v.

А происходило это, я так думаю, по тому, что все видели явные ляпы при выводе Планком своей формулы. Да и экспериментальные данные она, как я показал в предыдущем сообщении, аппроксимировала просто отвратительно. В связи с этим не удивительно то, что в вышедшем в 1908 году втором издании обширного "Справочника по истории естествознания и техники" Людвига Дармштедтера, где подробно перечислены 120 открытий и находок во всем мире за 1900 год, имя Планка вообще не упоминается. Таким образом, у меня есть полные основания считать формулу Планка не имеющей никакого отношения к физике. Это чисто статистическая аппроксимация «экспериментальных данных», причем очень не удачная, которой почему-то придали смысл фундаментального закона, а далее пошла чистая математика, т.е., как говорят фокусники, «ловкость рук и никакого мошенничества».

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Ser100]

У меня вопросы
1. что за экспериментальные данные?
2. Охватывают ли экспериментальные данные общие спектры от гамма частот до радиочастот или только видимые частоты?
3. В литературе часто ссылаются на изменения спектров по опытам с железной болванкой. При этом всегда, по умолчанию, рассматривают только видимые частоты спектров. Потом полученные закономерности в видимых частотов спектров, опять же по умолчанию, переносят на ВСЕ ЧАСТОТЫ ОБЩИХ спектров! 

1- Я эти графики взял вот отсюда http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom5/ch1/texthtml/ch1_1_text.htm#top . А никаких других экспериментальных данных по излучению АЧТ я в интернете не нашел и боюсь, что не найду. Правда, немного есть в статьях Карлбаума, Пашена, Люмера, но в очень узком диапазоне длин волн, т.к. все они проверяли в основном закон смещения Вина и опыты делали в этой области, а там формула Планка худо-бедно, но что то дает (по крайней мере закон смещения Вина она отражает, т.к. строилась с его использованием).

2- Естественно, никаких экспериментальных данных, кроме данных по тепловому излучению Планк не использовал. Да он, как я писал выше, вообще никаких экспериментальных данных не использовал, а подгонял свою формулу только под закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина. И вообще, где Вы видите в распределении Планка горб от рентгеновского излучения или гамма излучения и какое отношение к ним имеет температура, которая входит в формулу Планка.
 
3- Ну, Вы же сами видите, что более-менее удовлетворительно распределение Планка описывает только видимую часть спектра, т.е. примерно от 0,4 до 0,8 мкм и то только при условии, что на этот диапазон приходится максимальная спектральная плотность излучения.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Карандаш]

1- Я эти графики взял вот отсюда http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom5/ch1/texthtml/ch1_1_text.htm#top . А никаких других экспериментальных данных по излучению АЧТ я в интернете не нашел и боюсь, что не найду. Правда, немного есть в статьях Карлбаума, Пашена, Люмера, но в очень узком диапазоне длин волн, т.к. все они проверяли в основном закон смещения Вина и опыты делали в этой области, а там формула Планка худо-бедно, но что то дает (по крайней мере закон смещения Вина она отражает, т.к. строилась с его использованием).

По Вашей ссылке почти ничего нет, что могло бы помочь в объяснении формирования закона смещения Вина и уравнения Планка.
Но есть очень интересные ссылки на работу приборов ночного видения.

Приборы ночного видения как раз и основаны на усилении интенсивностей излучений формирующихся при переходах электронов с верхних возбужденных энергетических уровней на нижние, в том числе усилении интенсивностей излучений серий на которых формируются видимые частоты.

Важно -- горячие предметы ослепляют приборы ночного видения и самонаводящиеся по инфракрасному излучению  головки ракет. Именно поэтому при боевых действиях разжигают костры на местности или используют ракетницы в авиации что бы предотвратить использование противником самонаводящихся ракет.   

2- Естественно, никаких экспериментальных данных, кроме данных по тепловому излучению Планк не использовал. Да он, как я писал выше, вообще никаких экспериментальных данных не использовал, а подгонял свою формулу только под закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина. И вообще, где Вы видите в распределении Планка горб от рентгеновского излучения или гамма излучения и какое отношение к ним имеет температура, которая входит в формулу Планка.

Я согласен, что он использовал закон смещения Вина и закон Релея-Джинса, и закон Стефана-Больцмана но НЕ ОГОВОРИЛ УСЛОВИЯ  --  что в пределах реальных температур железной болванки, которая не может превышать 3143 К!
При таких условиях его уравнение не имеет ничего общего с общими спектрами и законом Стефана-Больцмана.

[Карандаш]

Вот мое уравнение температуры:

R^γ T^γ=kE^γ P^(γ-1), (15)[/center]

где E – средняя молярная энергия электронов Дж/Моль, P – давление (Дж/м³)^Y, T – температура, V – молярный объем (м³/Моль), R – универсальная газовая постоянная, k – коэффициент пропорциональности; γ – показатель адиабаты.

В соответствии с уравнением (15), газовые изотермические системы с разными давлениями имеют разные общие спектры с разными частотами максимальных интенсивностей:

Как видно из графика, одновременно происходит формирование интенсивностей излучений разных серий. Интенсивность излучения общих спектров формируется в  результате суммы интенсивностей излучений всех серий. При этом, одной и той же температуре могут соответствовать  частоты максимальных интенсивностей общих спектров смещенные как в МЯГКИЕ рентгеновские  частоты, так и в частоты радиосерий! Следовательно, по частотам максимальной интенсивности общих спектров нельзя определить температуру!



 В.Вин сформулировал закон теплового излучения, согласно которому длина волны , на которую приходится максимум испускательной способности абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре. Этот закон можно записать в виде
    

Подставляя зависимость температуры от длины волны в уравнение (15) получаем:

E^γ P^(γ-1)λ^γ=constant

Это уравнение определяет зависимость изменения частоты максимальной интенсивности излучения в соответствии с законом Вина.
Вин определял свой закон по видимым частотам спектров.  

В общих спектрах частоты серий расположены последовательно.  На границах серий происходит скачкообразный переход от мягких излучений в одной серии к жестким излучениям в другой серии. Следовательно, частоты общих спектров формируются не последовательным сложением частот отдельных серий, а отдельными частотными интервалами интенсивностей излучений отдельных серий. Отсюда следует, что закон смещения Вина может работать только в интервалах частот отдельных серий где формируются видимые частоты излучения (для водорода это серия Бальмера) и закон смещения Вина нельзя распространять на частоты других серий.
  

3- Ну, Вы же сами видите, что более-менее удовлетворительно распределение Планка описывает только видимую часть спектра, т.е. примерно от 0,4 до 0,8 мкм и то только при условии, что на этот диапазон приходится максимальная спектральная плотность излучения.

При таких условиях уравнение Планка просто не имеет никакого смысла.

[Иван Горин]

Сергей, спасибо за нахождение моей ошибки.
Но по любому очень большие расхождения.
В данном варианте я привёл данные, которые использовал Макс Планк.

Со всеми вариантами формул Планка и единицами измерений я знаком. И все ваши посты и работы по этой теме я читал и у вас.
Не будем тратить на это время.
Работы Планка на немецком языке я пока не нашел.

У нас нет нормальных экспериментальных данных.
А данные Ленгли не соответствуют даже ни низким частотам по Релею-Джинсу, ни высоким частотам по Вину.
Что он мерил и как мерил мы не знаем.
Кстати, этот график приведён в книгах профессора Савельева.

Использовал ли он новую теоретическую функцию Планка r_λ (λ,T) для улучшения закона Вина.
И в этой функции получаются при максимуме при 2000°K  на 1 м² на 1м длины волны порядка 450 миллионов Ватт мощности.
Как можно измерять такую мощность.

А теоретически в дифференциалах всё в порядке.
r_v(v,T)dv= r_λ (λ,T) d λ
Функции разные.
И у профессора Савельева также приведены эти функции. Он обращает внимание, что максимумы этих функций не совпадают. Но амплитуды у него совпадают. Правда, размерности всех функций Планка он нигде не приводит. Странно.

А что измеряем-то?  r_v или r_λ




Сергей, я привёл очень подробные формулы из работ Планка в таблице эксзеля.
В работах Планка и профессора Савельева я видел варианты формул без 2 π.
А они эти 2 π и не нужны.
Без них графики по Планку, Релею и Вину не изменятся. Изменятся только постоянные Планка и Больцмана.
И путём статистических доказательств можно брать любые 2, 3, 4  π, и не только π.
А Планк в статистике - спец. Он даже смог вывести энергию нулевых колебаний.
А по идее 2 π в формулах не должно быть.
Я уже приводил этот пример из Релея.
E=kT/λ²

И формула Планка r_v(v,T)=hv/ λ² /  (e^hv/kt -1)
Графики не изменятся. Изменятся только h и k.

Сколько надо для фотоэффекта и тормозного излучения, столько и получим.
Но то и статистика.

[Карандаш]

Иван Горин, вероятно Вы не поняли о чем эта тема?
Пояснб -- эта тема о том, что распределения энергии теплового излучения описываемого формулой Планка просто не существует в природе. Отсюда и все Ваши беды.

Работы Планка на немецком языке я пока не нашел.

У нас нет нормальных экспериментальных данных.
А данные Ленгли не соответствуют даже ни низким частотам по Релею-Джинсу, ни высоким частотам по Вину.
Что он мерил и как мерил мы не знаем.
Кстати, этот график приведён в книгах профессора Савельева.

Использовал ли он новую теоретическую функцию Планка r_λ (λ,T) для улучшения закона Вина.
И в этой функции получаются при максимуме при 2000°K  на 1 м² на 1м длины волны порядка 450 миллионов Ватт мощности.
Как можно измерять такую мощность.

А теоретически в дифференциалах всё в порядке.
r_v(v,T)dv= r_λ (λ,T) d λ
Функции разные.
И у профессора Савельева также приведены эти функции. Он обращает внимание, что максимумы этих функций не совпадают. Но амплитуды у него совпадают. Правда, размерности всех функций Планка он нигде не приводит. Странно.

А что измеряем-то?  r_v или r_λ

Вот именно -- ЧТО измерить то хотели?

Если распределение энергии теплового излучения, то вот реальные графики распределения мощности излучения различных звезд:

Источник:http://www.jb.man.ac.uk/distance/life/sample/stars/index.html:

В виртуальном моем опыте в изотермических газовых системах с разными давлениями  частота максимальной интенсивности общих спектров может смещаться как в сторону мягких рентгеновских частот, так и в сторону радиочастот:

Объясните -- где Вы здесь видите соответствие распределения мощности излучения формуле Планка?

В работах Планка и профессора Савельева я видел варианты формул без 2 π.
А они эти 2 π и не нужны.
Без них графики по Планку, Релею и Вину не изменятся. Изменятся только постоянные Планка и Больцмана.
И путём статистических доказательств можно брать любые 2, 3, 4  π, и не только π.
А Планк в статистике - спец. Он даже смог вывести энергию нулевых колебаний.
А по идее 2 π в формулах не должно быть.
Я уже приводил этот пример из Релея.
E=kT/λ²

И формула Планка r_v(v,T)=hv/ λ² /  (e^hv/kt -1)
Графики не изменятся. Изменятся только h и k.

Сколько надо для фотоэффекта и тормозного излучения, столько и получим.
Но то и статистика.

Вы не правильно понимаете роль статистики.
Статистика создана не для того что бы всякую абликадабру науко образно представлять.

Нельзя к спектрам применять статистику, не разобравшись с механизмами формирования спектров, в строгом соответствии с законами спектроскопии.

[Петр Иванович]

Тепловая энергия передается тремя способами -- конвекцией, теплопроводностью и излучением. При этом всеми тремя способами передается ВСЯ тепловая энергия. Следовательно носитель тепловой энергии должен соответствовать всем трем способам передачи тепловой энергии.

Правильная мысль.
Надо только учесть, что на самом деле передача тепловой энергии (электромагнитного излучения в диапазонах от нижнего ИК до рентгеновского и дальше) осуществляется одним способом - излучением.
Конвекция - результат одновременного действия поля силы тяжести и обмена между молекулами излучением. Теплопроводность - распространение теплового эми в твёрдых телах, жидкостях и газах.

Является важным, что тепловая энергия передается излучением через вакуумные перегородки, например, через вакуумные перегородки в вакуумных термосах. Единственным способом передачи тепловой энергии излучением через вакуумные перегородки может являться только электромагнитное излучение (фотоны). Следовательно, фотоны и являются переносчиками тепловой энергии.

ИМЕННО !!!

Кто видит какие проблемы в данном выводе?

Старички-акадэмики из РАН.

[aid]

Иван Горин, вероятно Вы не поняли о чем эта тема?
Пояснб -- эта тема о том, что распределения энергии теплового излучения описываемого формулой Планка просто не существует в природе.

А реликтовое излучение?

[Иван Горин]

Правильная мысль.
Надо только учесть, что на самом деле передача тепловой энергии (электромагнитного излучения в диапазонах от нижнего ИК до рентгеновского и дальше) осуществляется одним способом - излучением.
Конвекция - результат одновременного действия поля силы тяжести и обмена между молекулами излучением. Теплопроводность - распространение теплового эми в твёрдых телах, жидкостях и газах.ИМЕННО !!!Старички-акадэмики из РАН.

Пётр Иванович вернулся!
А я что говорил словами Пушкина.
И никто не верил.
Король! Убедился!

[Карандаш]

А реликтовое излучение?

Смотря ЧТО Вы понимаете под реликтовым излучением.

Если рассматривать общие спектры излучения поступающего из космического пространства, то его формирование происходит в полном соответствии с известными в настоящее время законами спектроскопии. Лично я не вижу никаких расхождений с известными законами спектроскопии. То есть, атомы космических газов (Ридберговские атомы имеющие электроны на высоких энергетических уровнях) излучают фотоны с частотами в полном соответствии с переходами электронов между высокими энергетическими уровнями.

Если Вы имеете информацию о реликтовом излучении расходящуюся с законами спектроскопии, то, пожалуйста, покажите.

Если под реликтовое излучение подводить догмы Большого взрыва, то догмы они и есть догмы! Никакого здравого смысла не несущие и не имеющие ничего общего с законами спектроскопии.

[Карандаш]

Правильная мысль.
Надо только учесть, что на самом деле передача тепловой энергии (электромагнитного излучения в диапазонах от нижнего ИК до рентгеновского и дальше) осуществляется одним способом - излучением.

В механизмах передачи энергии излучением не стоит забывать и о роли механизмов поглощения излучения!  Именно благодаря механизмам поглощения фотонов формируются частотные участки с высокой и низкой свободной длиной пробега фотонов. На частотных участках с высокой длиной пробега фотонов формируются окна сверхпроводимости как температурной, так и электрической.
 

Конвекция - результат одновременного действия поля силы тяжести и обмена между молекулами излучением.
 Теплопроводность - распространение теплового эми в твёрдых телах, жидкостях и газах.

Согласен. Но, это вопросы сложные. При конвекции обязательно нужно учитывать механизмы изменения молярных объемов (в том числе и фазовых состояний, включая и химические процессы) при приращении энергии излучения.

[aid]

Если под реликтовое излучение подводить догмы Большого взрыва, то догмы они и есть догмы! Никакого здравого смысла не несущие и не имеющие ничего общего с законами спектроскопии.

Я Вам говорю не про догмы, а про экспериментальный факт того, что спектр реликтового излучения совпадает со спектром АЧТ. А там уж можете подводить что угодно.

[Ilv]

 
 
Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.
Машина черного цвета поглощает весь спектр ,излучает ИФИ
Машина белого цвета не поглощает но излучает весь спектр.
Сажа греется на Солнце ,снег излучает весь спектр . и одинаково белый и при -1С и ри -50С.
Светлячок излучает голубой цвет при обычной температуре.
Скажете белый цвет отражает солнечные лучи?
А что такое отражение, исходя из волновой и фотонной теорий света?
Что происходит с поверхностными электронами  при поглощении и излучении?

[Петр Иванович]

В механизмах передачи энергии излучением не стоит забывать и о роли механизмов поглощения излучения!  Именно благодаря механизмам поглощения фотонов формируются частотные участки с высокой и низкой свободной длиной пробега фотонов. На частотных участках с высокой длиной пробега фотонов формируются окна сверхпроводимости как температурной, так и электрической.

Вообще-то как раз в недооценке механизмов поглощения излучения и кроется проблема "современной" теоретической термодинамики. Дело в том, что "отражения" как такового не существует. Это процесс - захвата фотона (поглощения излучения) и дальнейшего его переизлучения - либо в "первозданном виде", то есть на той же частоте, либо - в виде двух, возможно трёх и более менее энергоёмких фотонов.

Согласен. Но, это вопросы сложные. При конвекции обязательно нужно учитывать механизмы изменения молярных объемов (в том числе и фазовых состояний, включая и химические процессы) при приращении энергии излучения.

Так это-то как раз и интересно, что вопросы - сложные! Хотя они и не такие сложные, как это представляется на первый взгляд.
---
А что Вы подразумеваете под "механизмами изменения молярных объемов"? Например, адиабатное сжатие или разряжение газов?

[Карандаш]

Я Вам говорю не про догмы, а про экспериментальный факт того, что спектр реликтового излучения совпадает со спектром АЧТ. А там уж можете подводить что угодно.

Пожалуйста, можете показать спектр реликтового излучения графически и его соответствие АЧТ?
Может мы рассуждаем о разных спектрах?