열 물리학(31)
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[열 물리학 31] Thermal radiation and planck distribution (플랑크 분포 함수)
드디어 새로운 챕터입니다. 앞서 세가지 열 전달 방법중 복사에서 고전물리학으로 설명할 수 없게 되면서 문제를 해결하는 방법을 알아보았습니다. 이번 시간부터는 본격적으로 양자역학으로 열을 설명하는 첫번째 방법을 배우는 시간이라고 생각하면 되겠습니다. planck Distribution function(플랑크 분포 함수) 플랑크 분포함수는 다음 세가지 결과를 만듭니다. (1) planck Distribution function Describes the spectrum of thermal electromagnetic radiation in thermal equilibrium a cavity(열평형 공동) ->근사적으로 태양 또는 용접기로 가열된 금속에서 방출되는 스펙트럼도 설명하여 준다. (2) First A..
2022.01.23 -
[열 물리학 30] 고전 열 물리에서 현대 열 물리까지 (5) Planck's radiation law
지난 시간에 고전 열물리에서 생기는 ultra-violet catastrophe 현상이 나오는 결론까지 도달했습니다. 이번 시간은 양자역학이 시작된 계기인 ultra-violet catastrophe 를 보정하는 과정을 통해 양자역학이 시작되는 배경을 마무리 하도록하겠습니다. Planck assumed that the harmonic oscillator can take up energys only $\hbar$ at a time 확률은 볼츠만 인자에 비례! (열물리 이전 포스팅에서 엔트로피로부터 볼츠만 인자 이야기까지 나왔음을 기억하길 바람) $\hbar$ : [energy / frequency = energy * time] 즉 first quantum mechanical formula 이다. 이전에 고..
2022.01.04 -
[열 물리학 29] 고전 열 물리에서 현대 열 물리까지 (4) - scattering of lights (빛의 산란)
[ scattering of lights ] - Incident beam driven electron up and down atoms radiate because of their acceleration. - scattered radiation give a beam but with a different phase If the oscillator is describe by $E_0$ incident beam 진폭 now the intensity of light that is emitted in various directions The total amount of light energy per second scattered in all direction by the single atom. ($x_0 -> x(..
2022.01.04 -
[열 물리학 28] 고전 열 물리에서 현대 열 물리까지 (3) - Radiation resistance (복사저항) and radiation damping (복사 댐핑)
[Ref: Feynman vol 1.chaper 32 ,feynman Lectures on physics] https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_32.html [Ref:David J.Griffiths chapter: radiation] 두 참고자료 모두 좋습니다. 복사저항 내용은 파인만에서 다루고 있고 처음 유도과정은 그리피스에서 깔끔하게 다루고 있습니다. 편하신데로 읽어보시는 것을 추천합니다. [Radiation resistance 복사저항] $S$ is the amount of energy that passes per square meter per second through a surface normal to the direction in which the rad..
2022.01.04 -
[열 물리학 27] 고전 열 물리에서 현대 열 물리까지 (2) -thermal equilibrium of radiation (복사 열평형)
지난 포스팅에서는 세가지 열전달 방법을 소개했다. 그중 우리가 관심있는 복사에 대해서 이야기하려고한다. 다음 참고자료를 참고했다. [Ref: Feynman vol 41 ,feynman Lectures on physics] https://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_41.html The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 41: The Brownian Movement Let us consider how the position of a jiggling particle should change with time, for very long times compared with the time between “kicks.” Consider a lit..
2022.01.04 -
[열 물리학 26] 고전 열 물리에서 현대 열 물리까지 (1) -Three mechanisms of Heat Transfer (열전달의 세가지 방법)
이제는 새로운 챕터에 들어오게 되었습니다. kittel 4장부터는 양자역학 개념으로 열 물리를 정립하려고 합니다. 하지만 어째서 고전 열물리에서 양자 열물리로 이어지게 되었는지 물리학의 흐름을 소개하고자 합니다. 먼저 초중고 과학시간에 한번쯤은 들어봤을 법한 열전달에 대한 방법을 소개하겠다. Three mechanisms of Heat Transfer (열전달의 세가지 방법) 1.Thermal conduction 열 전도 : 분자들 사이의 운동에너지의 교환으로 인하여 금속 막대의 한끝이 뜨거운 열원인 $T_2$에 접촉하면 표면에서 금속분자와 전자들이 충돌해서 평형상태에서 진동을 하게 되어 이것이 다시 이웃하는 원자 또는 전자와 차례로 충돌하여 에너지 전달 길이 L 인 균일한 막대를 통한 열의 전도 실험적..
2022.01.04