آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
جسم داغ چه‌طور نور و رنگش رو عوض می‌کنه؟
با داغ‌تر شدن جسم، تابش کل بیشتر می‌شه و قله‌ی طیف به طول‌موج کوتاه‌تر می‌ره. اما آیا هر عددی که شبیه‌ساز می‌ده با قانون وین جور درمی‌آد؟
آزمایش رو شروع کندمای ۵۸۰۰ کلوین را امتحان کن: توان نسبی مدل ۱ است، ولی کارت طول‌موج به‌خاطر یک خطای مقیاس ۰ نانومتر نشان می‌دهد؛ مقدار فیزیکی نزدیک ۵۰۰ نانومتر است. پس فعلاً از کارت طول‌موج و نشانگرش نتیجه‌ی واقعی نگیر.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
دمای مرجع ۵۸۰۰ کلوین
دما را روی ۵۸۰۰ کلوین بگذار و توان نسبی و طول‌موج قله را بخوان.
حدست چیه؟ قله‌ی نور این جسم باید نزدیک چندصد نانومتر باشد یا نزدیک صفر؟
توضیح نتیجه رو ببین
توان نسبی ۱٫۰۰ است. مقدار خام طول‌موج مدل حدود ۰٫۵ نانومتر است و کارت آن را ۰ نانومتر گرد می‌کند؛ قانون وین برای همین دما نزدیک ۵۰۰ نانومتر می‌دهد.
جسم را خنک‌تر کن
دما را از ۵۸۰۰ به ۳۰۰۰ کلوین کم کن.
حدست چیه؟ توان نسبی چه‌قدر کم می‌شود و طول‌موج خام مدل چه‌قدر تغییر می‌کند؟
توضیح نتیجه رو ببین
توان نسبی به حدود ۰٫۰۷ می‌رسد. کارت طول‌موج ۱ نانومتر می‌نویسد، چون مقدار خام نزدیک ۰٫۹۷ است؛ مقدار درستِ قانون وین نزدیک ۹۶۶ نانومتر است.
دمای بالاتر را مقایسه کن
دما را روی ۱۰۰۰۰ کلوین بگذار.
حدست چیه؟ توان تابشی نسبی از ۱ بیشتر می‌شود؟ قله به کدام سمت طیف می‌رود؟
توضیح نتیجه رو ببین
توان نسبی مدل حدود ۸٫۸۴ برابر مرجع می‌شود و طول‌موج خام حدود ۰٫۲۹ نانومتر است؛ کارت آن را ۰ نشان می‌دهد. مقدار درست قانون وین نزدیک ۲۹۰ نانومتر است، پس جهت تغییر را می‌بینی اما مقیاس کارت اشتباه است.
پشت این حرکت چه خبره؟
قله‌ی طیف با دما جابه‌جا می‌شود
lambda_peak = b/T; b = 2.897772e6 nm*K
قانون وین می‌گوید هرچه دما بیشتر شود، طول‌موج قله کوتاه‌تر می‌شود. مقدار ثابتی که در رابطه می‌آید باید با واحدش یکی باشد؛ این ویجت عددی را که مناسب میکرومتر است، مثل نانومتر گزارش می‌کند.
توان تابشی با توان چهارم دما بالا می‌رود
P/A ~ T^4
برای جسم سیاه و با مساحت و گسیلندگی یکسان، دو برابر شدن دمای کلوین توان تابشی بر واحد سطح را شانزده برابر می‌کند. این ابزار توان را نسبت به دمای مرجع ۵۸۰۰ کلوین نشان می‌دهد، نه برحسب وات.
رنگ تصویر یک دسته‌بندی تقریبی است
جسم داغ‌تر معمولاً سهم بیشتری از طول‌موج‌های کوتاه دارد؛ طیف واقعی یک نوار پیوسته است. رنگ‌های تصویر فقط چند دسته‌ی تقریبی‌اند و عددِ رنگ، مختصات واقعی رنگ نیست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا جسم ۵۸۰۰ کلوینی با طول‌موج صفر نمایش داده شد؟
طول‌موج صفر واقعی نیست. مقدار خام مدل حدود نیم نانومتر می‌شود چون ضریب قانون وین را با مقیاس اشتباه به‌کار برده؛ بعد هم کارت آن را به نانومتر کامل گرد می‌کند. برای ۵۸۰۰ کلوین، مقدار فیزیکی نزدیک ۵۰۰ نانومتر است.
سؤال‌های رایج
با بالا رفتن دما، طول‌موج قله چه می‌شود؟
طبق قانون وین کوتاه‌تر می‌شود. جهت تغییر در این ابزار هم دیده می‌شود، اما مقدار عددی طول‌موج آن حدود هزار برابر کوچک‌تر از مقدار درست است.
توان ۸٫۸۴ برابر یعنی جسم ۸٫۸۴ وات می‌تابد؟
نه. خروجی نسبی و بی‌واحد است و نسبت به دمای مرجع ۵۸۰۰ کلوین سنجیده می‌شود؛ برای توان برحسب وات باید مساحت و شرایط واقعی را هم بدانیم.
چرا نشانگر طیف حرکت نمی‌کند؟
عدد طول‌موج مدل حتی در بازه‌ی دما از ۳ نانومتر هم کم‌تر می‌ماند، اما نشانگر نمودار در ۳۰۰ نانومتر متوقف می‌شود. پس روی نمودار جابه‌جایی قابل دیدنی ندارد.
آیا هر ستاره دقیقاً همین رنگ را دارد؟
نه. رنگ به طیف، اندازه و ویژگی‌های واقعی ستاره هم بستگی دارد؛ تصویر این ویجت فقط چند رنگ تقریبی برای یک جسم سیاه فرضی نشان می‌دهد.