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.
938
LJUSET.
Rayleiglis strålningslag. Wien hade uppställt sin strålningslag mera på känn, så
att den skulle stå i överensstämmelse med förskjutningslagen och Stefans lag. Ett annat
sådant försök gjordes av Thiesen, och även Lummer sökte tillsammans med Jahnke
finna en formel, som gav bättre överensstämmelse än Wiens, men tvangs då att
frångå förskjutningslagens giltighet.
Det var i högsta grad önskvärt att icke våldföra sig på termodynamiska lagar
utan att låta Stefans lag och förskjutningslagen kvarstå orubbade. Men att på rent
allmän termodynamisk väg nå fram till själva strålningslagen var hopplöst, ty
strålningslagen måste springa fram som en följd av det sätt, på vilket jämvikten upprätthålles i
strålningsrummet, och man måste därför fördjupa uppfattningen av den växelverkan,
som äger rum mellan materians värmeegenskaper och eterns
strålningsegen-skaper.
Den förste, som sökte tränga in i dessa komplicerade detaljer, var lord Rayleigh,
vilken 1900 angav en strålningslag, som just stämmer utmärkt för stora våglängder. Genom
den engelske matematikern J. Jeans har denna fråga blivit synnerligen klart utredd
medelst samverkan av statistiska och termodynamiska betraktelser över
energiförhållandena i ett strålningsrum. Jeans avhandling publicerades 1905 med titeln On the
par-tition of energy between matter and ether (Om energiens fördelning mellan materia och
eter).
I ett strålningsrum, som befinner sig i termodynamisk jämvikt, finnes dels eter
och dels materia, och vardera befinner sig i ett ständigt rörelsetillstånd. Materians
rörelse består i molekylernas ständiga, av sammanstötningar avbrutna
framåtskridande rörelse, och eterns rörelse består av en vågrörelse, vid vilken eterpartiklarna
utföra enkla eller sammansatta harmoniska svängningar. Molekylernas rörelse utgör
materians värmerörelse, och deras rörelseenergi mätes av temperaturen (jmfr sid. 739).
Eterns rörelse utgöres av ljusstrålning och kännetecknas av energiens fördelning på
bestämda svängningstal eller våglängder. Den växelverkan, som finnes mellan
temperatur och strålning, får man därför tänka sig såsom en växelverkan i form av
energiutbyte mellan molekylernas värmerörelse och eterpartiklarnas svängningsrörelse, och
denna växelverkan betingar därför ett samband mellan temperatur och spektrai
energifördelning.
För att teoretiskt härleda ett samband mellan strålningsenergien, temperaturen och
våglängden måste man därför utgå från något antagande rörande energiutbytet mellan
värmerörelsen och svängningsrörelsen. För att komma till Rayleighs strålningslag
utgår man därför från den inom den mekaniska värmeteorien ofta utnyttjade
förutsättning, som benämnes principen om energiens ekvipartition. Denna princip om energiens
ekvipartition eller lika fördelning, som 1860 fastslogs av Maxwell, innebär i detta
sammanhang i huvudsak följande.
Varje molekyls rörelse i rummet kan sammansättas av tre mot varandra vinkelräta,
rätliniga delrörelser (jmfr sid. 390). Mot varje sådan delrörelse svarar en viss
rörelseenergi, och eftersom molekylarrörelsen är fullkomligt oregelbunden, bör
genomsnittsvärdet på energien vara lika för de tre delrörelserna, ty eljest skulle en i en viss riktning
förhärskande rörelse uppstå, något som strider mot molekylarrörelsens fullkomliga
oregelbundenhet. Energien har således lika fördelning, ekvipartition, mellan de tre
delrörelserna. Men om den svarta strålningen härrör från ett jämviktstillstånd, vid vilket
utbyte äger rum mellan eterns svängningsenergi och molekylernas värmerörelse, så bör
också ekvipartition råda mellan varje våglängds energi och molekylarrörelsens tre
del
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
