اشترك

الاستمرار بالحساب الحالي



تمت عملية الاشتراك بنجاح

إغلاق

عذراً، عذرا،أنت مشترك مسبقاً بالنشرة البريدية

إغلاق

عذراً، هناك مشكلة في البريد الالكتروني

إغلاق

فيزياء وكيمياء

قانون فين للإزاحة |  Wien's Displacement Law

16 يناير 2023


ما هو قانون فين للإزاحة؟

هو قانون فيزيائي يعطي العلاقة بين الطول الموجي للضوء ودرجة الحرارة، ويستخدم في التطبيقات الفلكية لتقدير حرارة نجم من خلال معرفة لونه (طول موجته). 

متى تم وضع قانون فين للإزاحة؟

تم وضع قانون فين للإزاحة عام 1893 من قبل العالم الألماني فليهلم فين، ودعي القانون بهذا الاسم تيمناً به تكريماً لإنجازاته، وحاز جائزة نوبل في الفيزياء عام 1911.

ما هو مبدأ قانون فين للإزاحة؟

يعتبر قانون فين للإزاحة أن درجة حرارة الجسم تتناسب عكسياً مع طول موجته، أي مع ارتفاع درجة حرارة الجسم يتناقص طوله الموجي، وتمثل هذا التناسب في القانون. 

كيف يمكن حساب حرارة الأجسام باستخدام قانون فين للإزاحة؟

يمكن حساب درجة حرارة الأجسام باستخدام قانون فين للإزاحة حسب القانون التالي:

λmax = b / T

  • λmax: هي ذروة الطول الموجي لطيف الانبعاث الضوئي الخاص بالجسم.
  • B: هو ثابت إزاحة فين النسبي الذي قد تكون قيمته 2.8977719 ميلليمتر* كلفن.
  • T: هي درجة حرارة الجسم بوحدة الكلفن.

ويمكن حساب حرارة الجسم الأسود عن طريق تغيير شكل المعادلة وقسمة الثابت النسبي على ذروة الطول الموجي.

لماذا يعد قانون فين خاصاً بالإزاحة؟

دعي قانون فين للإزاحة بهذا الاسم لأن طول الموجة (λm) ينزاح نحو الجزء السفلي من الطيف بدرجات الحرارة المرتفعة، وتتم إزاحة طول الموجة (λm) نحو الطرف الأعلى من الطيف عند انخفاض درجات الحرارة.

كيف يختلف قانون فين للإزاحة عن قانون بلانك؟

لا يتنبأ قانون فين بشكل طيف شدة الانبعاث بشكل تفصيلي، بل اعتماده قائم على الطول الموجي للضوء، بينما قانون بلانك يتنبأ بطيف شدة الانبعاث الإلكترومغناطيسي.

متى يتم استخدام قانون فين؟

يستخدم قانون فين لتحليل منحنيات إشعاع الجسم الأسود، ولتحديد درجة حرارة الأجسام المشعة الساخنة التي لا يمكن قياس حرارتها بشكل مباشر مثل النجوم في الفضاء.

ما هي عيوب قانون فين؟

ما يقيد قانون فين بشكل رئيسي هو عدم قدرته على تفسير إشعاع الجسم الأسود ذي الأطوال الموجية الأعلى، ويعد الحصول على طيف مستمر عند انخفاض درجة الحرارة تحت حد قدرته أمراً صعباً. 

كيف يمكن قراءة نتائج قانون فين للإزاحة؟

ينص قانون فين للإزاحة أن الأجسام المختلفة في درجات حرارتها تنبعث منها أطياف ضوئية يمكن تصل ذروتها عند أطوال موجية مختلفة، فتصدر الأجسام الأكثر سخونة معظم إشعاعها بأطوال موجية أقصر ويميل لون طيفها للأزرق، بينما تصدر الأجسام الأكثر برودة معظم إشعاعها بأطوال موجية أطول ويكون لونها أقرب للأحمر.

ما شروط تطبيق قانون فين للإزاحة؟

تعد الشروط التالية من أهم شروط تطبيق قانون فين للإزاحة:

  • يجب أن تكون درجة الحرارة منخفضة بالنسبة لجميع الأطوال الموجية العالية. 
  • في درجات الحرارة شديدة الانخفاض، لا يمكن الحصول على منحنى فين المستمر. 
  • لا يمكن استخدام قانون فين للإزاحة في الأطوال الموجية الطويلة بشكل كبير.