실제로 볼츠만 상수에는 볼츠만 상수와 스테판-볼츠만 상수가 있습니다. 둘 다 천체 물리학에서 핵심적인 역할을한다. 첫 번째는 거시적 세계와 미시적 세계를 연결하고, 열역학 제로 법칙의 기초를 제공한다. 두 번째는 흑체 복사 방정식에 있습니다.
열역학 제로 법칙은 본질적으로 우리가 온도를 정의 할 수있게하는 것입니다. 고립 된 시스템 (평형 상태)을 '내부'로 볼 수 있다면, 에너지 E로 시스템을 구성하는 구성 요소의 비율은 E의 함수이며 볼츠만 상수 (케이 또는 케이비). 구체적으로 확률은 다음에 비례합니다.
이자형-E / kT
여기서 T는 온도입니다. SI 단위에서 케이 1.38 x 10-23 J / K (켈빈 당 줄). Boltzmann의 거시적 세계와 미시적 세계가 어떻게 연결되는지는 다음과 같이 가장 쉽게 보일 수 있습니다. 케이 가스 상수 R (이상 기체 법칙, pV = nRT를 기억하십시오)을 아보가드로 수로 나눈 값입니다.
많은 곳 중에서 케이 물리학에 나타나는 것은 Maxwell-Boltzmann 분포에 있는데, 이것은 가스에서 분자의 속도 분포를 설명합니다. 그리고 왜 지구 (및 금성) 대기가 모든 수소를 잃었는지 (그리고 손실 된 것이 있기 때문에 헬륨 만 유지하는 이유) 바위에서 방사성 붕괴로 인한 헬륨으로 대체되었고, 가스 거인들 (그리고 별들)이 왜 그것들을 유지할 수 있는지.
Stefan-Boltzmann 상수 (?)는 흑체에 의해 방출되는 에너지의 양을 표면의 단위 면적당 흑체 온도 (Stefan-Boltzmann 법칙)에 연결합니다. ? pi, 몇 개의 정수, 빛의 속도, Planck의 상수, 그리고 Boltzmann 상수 등의 다른 상수로 구성됩니다. 천문학 자들은 우주를 관찰하기 위해 거의 전적으로 광자 (전자기 방사선)의 검출에 의존하기 때문에 천체 물리학 학생들이 연구 초기에 Stefan-Boltzmann 법에 매우 익숙해 졌다는 것을 알게 된 것은 놀라운 일이 아닙니다! 결국, 절대 광도 (단위당 에너지 방출)는 천문학 자들이 추정하려고하는 핵심 요소 중 하나입니다.
볼츠만 상수가 자주 나타나는 이유는 무엇입니까? 시스템의 대규모 행동은 해당 시스템의 개별 구성 요소에서 발생하는 일을 따르기 때문에 작은 물리에서 큰 물리학으로 전환하는 방법에 대한 연구는 통계 역학입니다. 볼츠만은 원래 중력의 대부분을 수행했습니다. 들기 (맥스웰, 플랑크 및 기타와 함께); 실제로, 플랭크는 케이 볼츠만의 사망 (볼츠만의 엔트로피 방정식을 가진 플랑크) 케이 – 그의 묘비에 새겨진).
자세한 내용을 원하십니까? 이상적인 가스 법 (과 물리학), 방사선 법 (입문 천문학 과정) 및 텍사스 대학교 (오스틴)의 Richard Fitzpatrick 과정 (상급 학부생 대상) 열역학 및 통계 역학.
출처 :
과 물리학
위키 백과
