קרינת הוקינג היא קרינת גוף שחורה שצפויה לפלוט חורים שחורים עקב השפעות קוונטיות ליד אופק האירועים. הוא נקרא על שמו של הקוסמולוג סטיבן הוקינג.
החוק של סטפן הוא חוק המתאר את הכוח שמקרין חור שחור במונחים של טמפרטורתו. באופן ספציפי, חוק סטפן-בולצמן קובע כי סך האנרגיה המוקרנת ליחידת שטח של גוף שחור על פני כל אורכי הגל ליחידת זמן (המכונה גם יציאת הקרינה של הגוף השחור או הכוח האמיצי)
קבועה של המידתיות σ, הנקראת קבוע סטפן-בולצמן או קבוע סטפן, נובעת מקבועים ידועים אחרים של הטבע. ערך הקבוע הוא
השניים קשורים זה לזה עד כה, כי קרינת הוקינג נפלטת מחור שחור בשל השפעות הקוונטים ליד אופק האירועים, והחוק של סטפן מתקיים בתרמודינמיקה של חורים שחורים בצורת קרינת הוקינג.
מקורות:
en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
מהן טעויות נפוצות של סטודנטים עם חוק סטפן?
תוך התייחסות החוק של סטפן, עליך לזכור: - 1) הגוף שאתה מחשיב חייב atleast בקירוב שחור. החוק של סטפן מחייב רק עבור גופים שחורים. 2) אם תתבקש לבדוק את חוק סטפן באמצעות נימת נורת הפנס, עליך להיות בטוח שלא תוכל לקבל את חוק סטפן בדיוק. כוח הנפלט יהיה פרופורציונלי ל- T ^ n כאשר n שונה מ 4. אז אם אתה מגלה כי n הוא 3.75, עשית את זה נכון ואתה לא צריך להיכנס לפאניקה. (זה כל כך בעיקר בגלל נימה טונגסטן הוא לא שחור מושלם). 3) לשים לב לתנאים יחידת זמן יחידה יחידה. עבור גוף עם שטח יחידות, זה צריך להיות שונה ל Q = sigma * A * T ^ 4. במשך זמן t, הכפל Q עם t. עם זאת, בדרך כלל אנו מתמודדים עם יחידת היחידה זמן יחידה. אבל, לשים לב לבעיה מתבקשת.
מהו חוק סטפן בולצמן?
חוק סטפן-בולצמן (= 5.67 * 10 ^ -8Wm ^ ^ ^ ^ -4) = T = טמפרטורת פני השטח (K) חוק זה משמש כדי למצוא את בהירות (קצב האנרגיה המשתחררת), עבור אובייקט נתון טמפרטורת פני השטח שלו. חוק זה מניח שהגוף פועל כרדיאטור של גוף שחור (חפץ פולט אנרגיה מכל ספקטרום ה- EM) עבור אובייקט נתון בעל שטח קבוע של שטח, חוק סטפן-בולצמן אומר כי הזוהר הוא פרופורציונלי לטמפרטורה שהועלה ל הכוח הרביעי.
חוק סטפן של קרינה.
ראה להלן: אני מניח שאתה מתכוון החוק סטפן- Boltzmann של Blackbody הקרינה. חוק סטפן בולצמן, במילים פשוטות, קובע כי: T ^ 4 prop P הטמפרטורה המוחלטת של גוף שחור שגדל לכוח של 4 היא פרופורציונאלית לתפוקת האנרגיה שלו בווטס. זה עוד נתון במשוואת סטפן-בולצמן: P = (e) sigmaAT = 4 e = הוא emissivity האובייקט (לפעמים זה לא משרת שום מטרה כמו e = 1) sigma = קבוע סטפן-בולצמן (5.67 פעמים 10 ^ -8 W פעמים m ^ -2 פעמים K ^ -4) A = שטח פני השטח של השחור ב m ^ 2. T = 4 = הטמפרטורה המוחלטת של השחור בקלווין, שהועלה לכוח 4.