维恩公式英文解释翻译、维恩公式的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Wien formula

分词翻译：

维的英语翻译：

dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension

恩的英语翻译：

favour; grace; kindness

公式的英语翻译：

formula
【计】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【医】 F.; formula

专业解析

维恩公式（Wien's formula）是热力学中描述黑体辐射能量分布规律的经典公式，由德国物理学家威廉·维恩（Wilhelm Wien）于1896年提出。该公式揭示了黑体辐射光谱中能量密度与波长及温度的关系，其数学表达式为：

$$ B_lambda(lambda, T) = frac{2hc}{lambda} cdot frac{1}{e^{frac{hc}{lambda k_B T}} - 1} $$

其中：

$B_lambda(lambda, T)$ 表示单位波长间隔内的辐射能量密度；
$h$ 为普朗克常数；
$c$ 为光速；
$lambda$ 为波长；
$k_B$ 为玻尔兹曼常数；
$T$ 为黑体的绝对温度。

核心物理意义

维恩公式基于维恩位移定律，指出黑体辐射的峰值波长与温度成反比，即温度升高时，辐射能量分布的峰值向短波方向移动。例如，高温物体（如恒星）会发出更多蓝光，而低温物体则偏向红光或红外波段。

应用场景

天体物理学：通过测量恒星光谱的峰值波长，推算其表面温度（如太阳表面温度约5778 K）。
热成像技术：用于红外测温设备的理论设计，例如工业设备的热故障检测。
量子力学发展：虽然维恩公式在长波区域与实验存在偏差，但其推导过程为普朗克提出量子假说奠定了基础。

历史背景

威廉·维恩因这一发现获得1911年诺贝尔物理学奖。该公式的局限性（如不适用于长波辐射）后来由瑞利-金斯公式和普朗克公式逐步完善。

网络扩展解释

维恩公式是描述黑体辐射能量分布的半经验公式，由德国物理学家维恩于1893年提出，其核心目标是解释黑体辐射能量随波长和温度的变化规律。以下从定义、公式、意义及局限性四方面展开说明：

1.公式形式与物理意义

维恩公式的数学表达式为：
$$ E_lambda = frac{C_1}{lambda} e^{-frac{C_2}{lambda T}} $$ 其中：

( E_lambda ) 表示波长 (lambda) 处单位波长间隔的辐射能量；
( C_1 ) 和 ( C_2 ) 是经验常数，需通过实验数据拟合确定；
( T ) 为黑体的热力学温度。

该公式结合了热力学理论和实验数据，假设辐射能量分布与温度呈指数衰减关系，适用于短波范围。

2.历史背景与推导基础

维恩从热力学角度出发，分析黑体辐射实验数据后提出两个假设：

黑体辐射的波长分布与温度相关；
辐射能量随波长增长呈指数衰减。
他通过推导得出位移定律（(lambda_{text{max}} T = b)），即辐射能量密度的峰值波长与温度成反比（如高温时峰值向短波移动），并基于此构建了维恩公式。

3.应用与优势

短波匹配性：在可见光和近红外波段（短波区），维恩公式与实验数据高度吻合。
实用价值：公式形式简单，至今仍用于光学高温计等实际测量，因其在高温或短波条件下足够精确。

4.局限性及后续发展

长波失效：在长波（如远红外）区域，维恩公式预测值显著低于实验值，暴露了经典物理的不足。
量子理论的突破：普朗克通过引入能量量子化假设，提出普朗克辐射公式，统一了维恩公式和瑞利-金斯公式的适用范围。

维恩公式是黑体辐射研究的重要里程碑，推动了量子力学的发展。其核心贡献在于揭示了温度与辐射波长的关系，但受限于经典理论的框架，最终由量子理论完善。相关理论背景可参考热力学和近代物理教材。