
【化】 displacement law
displacement
【计】 bit shift
law
【化】 law
【医】 law
位移定律(Displacement Law),在物理学中主要指维恩位移定律(Wien's Displacement Law),是描述黑体辐射光谱能量分布峰值波长与温度关系的核心规律。其核心定义为:
黑体辐射的峰值波长(lambda_{text{max}})与其绝对温度(T)成反比
数学表达式为:
$$ lambda_{text{max}} T = b $$
其中:
温度与颜色的关联
高温物体辐射的峰值波长向短波(蓝/紫外)方向移动,低温物体向长波(红/红外)方向移动。例如:
天体物理学的基石
通过观测恒星光谱的峰值波长,直接推算其表面温度。若某恒星 lambda{text{max}} = 300 , text{nm}(紫外),则其温度:
$$ T = frac{b}{lambda{text{max}}} approx frac{0.0029}{300 times 10^{-9}} = 9667 , text{K} $$
这一原理支撑了恒星分类与演化研究。
红外成像技术依据
人体体温约 310 K,辐射峰值波长约 9.35 μm(远红外),据此设计红外热像仪检测体温异常或建筑热泄漏。
中文术语 | 英文术语 | 释义 |
---|---|---|
位移定律 | Displacement Law | 特指维恩位移定律,描述黑体辐射峰值波长随温度变化的规律。 |
峰值波长 | Peak Wavelength | 辐射能量最强的特定波长。 |
维恩常数 | Wien's Constant | 定律中的比例常数,约 ( 2.897 times 10^{-3} , text{m·K} )。 |
黑体辐射 | Blackbody Radiation | 理想化物体吸收所有入射辐射并以波长连续光谱重新发射的现象。 |
Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. 第 10 版,第 38 章 "光子与物质波" 详述定律推导与应用。
维恩定律在天体温度测算中的应用案例:NASA Blackbody Radiation(链接经核验有效)。
Schroeder, D. V. ,第 3 章系统论证定律的统计力学基础。
德国物理学家威廉·维恩(Wilhelm Wien) 于 1893 年通过热力学理论推导出该定律,1911 年因此获诺贝尔物理学奖。定律首次定量揭示了温度与电磁波谱的内在联系,为量子力学诞生奠定关键实验基础。
“位移定律”通常指物理学中的维恩位移定律(Wien's Displacement Law),它是黑体辐射研究中的一个重要规律,由德国物理学家威廉·维恩(Wilhelm Wien)于1893年提出。以下是详细解释:
维恩位移定律描述了黑体辐射的峰值波长(即辐射强度最大的波长)与黑体温度之间的反比关系。其数学表达式为: $$ lambda_{text{max}} = frac{b}{T} $$ 其中:
维恩位移定律是黑体辐射理论的一部分,与斯特藩-玻尔兹曼定律(总辐射能量与温度的四次方成正比)共同构成了经典热辐射理论的基础。但这两个定律后来被普朗克辐射公式更精确地统一描述。
若有更具体的领域或公式需要解释(如力学中的位移定律),请补充说明。
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