Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.3.Widmaemisyjne
więczprawaWienaidoświadczalniewyznaczonejwartościstałejwewzorze(1.28),moż-
naocenićichtemperaturę.Naprzykładdlapromieniowaniasłonecznego
l
max≈4830Å,
skądtemperaturatzw.fotosfery,czyliobszaruSłońcaodpowiedzialnegozapromieniowa-
nieobserwowanenaZiemi,wynosiT≈6000K.NatomiastdlaGwiazdyPolarnej
l
max≈3500Å,zatemT≈8300K.
c.PromieniowanieciaładoskonaleczarnegookazałosięważnetakżedlateoriiWielkiego
Wybuchu(BigBang),którymiałzapoczątkowaćistnienienaszegoWszechświata.Wedługtej
teoriiokoło1,37·10
10(13,7miliardów)lattemu,wstanieolbrzymiejtemperatury,gęstości
iciśnieniamaterii,rozpoczęłasięekspansjaiochładzanieWszechświata(wiekZiemiszacuje
sięna~4,5·10
9(4,5bilionów)lat,awięcjestonaokołotrzyrazymłodszaodWszechświata).
Jakokonsekwencjetejteorii,jeszczewlatach40.XXw.GeorgeAnthonyGamow(anastęp-
nietakżeinni)przewidywałistnieniewkosmosiepromieniowaniabędącegoreliktem(pozo-
stałością)pookresie,wktórymWszechświat(promieniowanieplusmateria)znajdowałsię
wstanierównowagitermodynamicznej.Temperaturabyłajeszczenatylewysoka,żejądra
ielektronywystępowałyoddzielnie,arównowagętermodynamicznąmiędzymateriąipro-
mieniowaniemutrzymywałogłównierozpraszaniefotonównaswobodnychelektronach.Do-
pieropo~300000latodWielkiegoWybuchurozszerzającysięWszechświatoziębiłsiędo
~3000K(
l
maxrzędu1um)imateriastałasięwystarczającozimna,abyelektronymogły
połączyćsięzjądrami,tworzącatomywodoruihelu.Tonagłezniknięcieswobodnychelek-
tronówzerwałokontaktcieplnymiędzypromieniowaniemamateriąiWszechświatstałsię
przezroczystydlapromieniowania.Odtegoczasupromieniowanierozprzestrzeniasięswo-
bodnie.JestononadalopisywanewzoremPlanckadlaciaładoskonaleczarnego,alewrazze
wzrostemrozmiarówrozszerzającegosięWszechświatatemperaturajegojestcorazniższa.
Wroku1964dwajradioastronomowie:ArnoPenziasiRobertWoodrofWilson
pierwsiwykrylikosmicznyszumcieplnywobszarzemikrofalodługościfali7,35cm.
Mimoolbrzymichtrudnościeksperymentalnych,wbadaniachprowadzonychnastęp-
niegłówniepodkierunkiemR.H.Dicke`audałosięstwierdzićistnienietakiegopro-
mieniowaniatakżedlakilkumniejszychdługościfali.Otrzymanyrozkładnatężenia
promieniowaniakosmicznegobardzodobrzeodtworzyłdługofalowączęśćkrzywej
rozkładuPlanckadlatemperatury(2,650,09)K.Takajestwięcobecnatemperatu-
raKosmosu-odpowiadajej
l
max≈1,1mm.Wykryciepromieniowaniareliktowego
(zwanegotakżeresztkowymlubpromieniowaniemtła)wybitnieprzyczyniłosiędo
zwiększeniawiarygodnościmodeluWielkiegoWybuchu.
PromieniowaniereliktowejestnajstarszympromieniowaniemWszechświata.Rów-
nocześnietemperaturapromieniowaniareliktowego,~2,7K,jestnajniższąnaturalnątem-
peraturąobserwowanąweWszechświecie.Obecniefizycywytwarzająwlaboratoriach
temperaturyznacznieniższe,cobędzieomówionewrozdziale15.
B.Promieniowanietermiczneiluminescencyjne
a.Najbardziejpowszechnyminziemskimi”źródłamipromieniowaniaowidmiecią-
głymsąukładyskondensowane(kryształy,ciałabezpostaciowe,ciecze,atakżegazypod
bardzodużymiciśnieniami)znajdującesięwodpowiedniowysokiejtemperaturze.Wta-
kimprzypadkurozkładnatężeniawwidmiezależywsposóbistotnyodtemperatury,
17
