Rayleigh mempelajari sifat semulajadi elektromagnetic radiation dalam rongga (cavity). Dia mempertimbangkan bahawa radiasi akan mengandungi "standing waves" ( atau dikenali sebagai stationary waves- ia mempunyai kedudukan tetap) yg mempunyai suhu, T, bersama node pada permukaan logam. "Standing waves" tersebut dinyatakan sama seperti harmonic oscillator. Apabila rongga tersebut dalam kesimbangan terma, ketumpatan tenaga elektromagnet dalam rongga bersamaan dengan ketumpatan tenaga car zarah di dinding rongga. Junlah tenaga radiasi boleh didapati dgn mendarabkan purata tenaga penghayun (average energy of oscillator) dengan jumlah nombor mod radiasi dalam julat frekuensi f hingga f +df.
Average total energy of radiation leaving the cavity in the interval f+df is
N(f) = 8πf2/(c3)
dimana, c = kelajuan cahaya (3x108 m/s)
f = frekuensi
maka, ketumpatan tenaga elektromagnet dalam julat f + df
u(f,t) = N(f) <E> = 8πf2/(c3) <E>
<E> = average energy of the oscillator present on the wall of cavity.
= tenaga purata hayunan yang hadir pada dinding rongga
mengikut teori classical thermodynamic, semua hayunan mempunyai tenaga yg sama.
<E>=
= kTmaka,
u(f,T) = (8πf2/c3)kT
dimana, k = Boltzman constant = 1.3807 x 10-23 LK-1
untuk graf intensity melawan frequency,
ianya berjaya untuk frekuensi rendah dan berbeza dgn wiens law yang tak boleh digunakan untuk frekuensi rendah..
tapi, apabila ia diletakkan dgn data frekuensi yang lebih tggi, ia akan terus ke infiniti~ dan masalah ini di panggil "Ultraviolet Catastrophe"
Seterusnya, saya akan menulis tentang Ultraviolet Catastrophe dan bagaimana planks law menggabungkan wien's rule and rayleigh-jeans law dengan menggunakan teori terkenal beliau.
No comments:
Post a Comment