સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેનનો નિયમ લખો અને સમજાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) વિકિરણ ઉર્જા માધ્યમની ગેરહાજરીમાં પણ લાંબા અંતર સુધી પ્રસરણ પામી શકે છે.
પરમ તાપમાન $T$ પર રહેલા પદાર્થ દ્વારા ઉત્સર્જિત કુલ વિદ્યુતચુંબકીય ઉર્જા તેના ક્ષેત્રફળ,તેની ઉત્સર્જકતા અને તેના તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ (perfect black body) માંથી એકમ સમયમાં ઉત્સર્જાતી ઉર્જા $(H)$ નીચે મુજબ છે:
$H = A \sigma T^4$ (આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ માટે)
જ્યાં $A$ એ ક્ષેત્રફળ છે અને $T$ એ પરમ તાપમાન છે.
આ સંબંધ વૈજ્ઞાનિક સ્ટીફન દ્વારા $1879$ માં પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો અને ત્યારબાદ બોલ્ટ્ઝમેન દ્વારા $1884$ માં સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો. તેથી,તેને સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેનનો નિયમ કહેવામાં આવે છે.
$\sigma$ ને સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક કહેવામાં આવે છે. તેનું $SI$ એકમ મૂલ્ય $5.67 \times 10^{-8} \text{ W m}^{-2} \text{ K}^{-4}$ છે અને પારિમાણિક સૂત્ર $[M^1 L^0 T^{-3} K^{-4}]$ છે.
ઉત્સર્જકતા $(e)$: સમાન પરિસ્થિતિમાં રાખેલી સપાટીની કુલ ઉત્સર્જક શક્તિ અને આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થની સપાટીની કુલ ઉત્સર્જક શક્તિના ગુણોત્તરને તે સપાટીની 'ઉત્સર્જકતા' $(e)$ કહેવામાં આવે છે.
$e = \frac{\text{કુલ ઉત્સર્જક શક્તિ}}{\text{આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થની ઉત્સર્જક શક્તિ}}$. આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ માટે $e = 1$ હોય છે.
શોષકતા $(a)$: સપાટી પર આપાત થતી વિકિરણ ઉર્જા અને સપાટી દ્વારા શોષાયેલી વિકિરણ ઉર્જાના ગુણોત્તરને તે સપાટીની 'શોષકતા' $(a)$ કહેવામાં આવે છે.
$a = \frac{\text{શોષાયેલી વિકિરણ ઉર્જા}}{\text{આપાત વિકિરણ ઉર્જા}}$. આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ માટે $a = 1$ હોય છે.
સ્ટીફન-બોલ્ટ્ઝમેનના નિયમ પરથી,આપણે લખી શકીએ:
$H = A e \sigma T^4$ ... $(1)$
જો $T$ તાપમાન ધરાવતો પદાર્થ $T_S$ તાપમાન ધરાવતા વાતાવરણમાં રાખવામાં આવે (જ્યાં $T > T_S$),તો પદાર્થ માટે ઉષ્મા વિકિરણનો ચોખ્ખો દર:
$H = e \sigma A (T^4 - T_S^4)$ ... $(2)$
આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ માટે,$e = 1$,તેથી $H = \sigma A (T^4 - T_S^4)$.

Explore More

Similar Questions

$227^{\circ} C$ તાપમાન,$2\, m$ ત્રિજ્યા અને $0.8$ ઉત્સર્જકતા ધરાવતા ગોળા માટે વિકિરણ પાવરની ગણતરી કરો ( $W$ માં).

તાંબાના બનેલા એક ગોળા અને એક સમઘનનું કદ સમાન છે અને તેઓ કાળા છે. તેમને સમાન તાપમાને અને સમાન વાતાવરણમાં ઠંડા થવા દેવામાં આવે છે. તેમના ઉષ્મા ગુમાવવાનો દરનો ગુણોત્તર કેટલો હશે?

એક જ દ્રવ્યમાંથી બનેલા બે ગોળાઓની ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર $1 : 2$ છે. જો બંને સમાન તાપમાને હોય,તો તેમના દ્વારા પ્રતિ સેકન્ડે ઉત્સર્જાતી ઊર્જાનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

નીચેનામાંથી કયો આલેખ $\ln E$ અને $\ln T$ વચ્ચેનો સંબંધ યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે, જ્યાં $E$ એ પદાર્થના એકમ ક્ષેત્રફળમાંથી એકમ સમયમાં ઉત્સર્જિત થતા વિકિરણનું પ્રમાણ છે અને $T$ એ નિરપેક્ષ તાપમાન છે?

સૂર્યને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતો અને $T \ K$ તાપમાન ધરાવતો ગોળાકાર પદાર્થ માનતા,સૂર્યથી $r$ અંતરે પૃથ્વી પર આપાત થતો કુલ વિકિરણ પાવર શોધો (જ્યાં પૃથ્વીની ત્રિજ્યા $r_0$ છે).

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo