Hvorfor falder Planck -kurven efter at have nået den maksimale bølgelængde?

Planck -kurven, der beskriver den spektrale udstråling af blackbody -stråling ved forskellige bølgelængder, falder efter at have nået sin højeste bølgelængde på grund af en kombination af faktorer:

1. Wiens forskydningslov:

* Denne lov siger, at den maksimale bølgelængde af sortkropsstråling er omvendt proportional med objektets temperatur.

* Når bølgelængden stiger ud over toppen, bliver den krævede temperatur for at udsende stråling ved denne bølgelængde højere.

* Dette betyder, at færre fotoner udsendes ved længere bølgelængder, hvilket fører til et fald i spektral udstråling.

2. Energifordeling:

* Ved kortere bølgelængder (før toppen) er det meste af den energi, der udsendes af sortkroppen, koncentreret i form af fotoner med høj energi.

* Ved længere bølgelængder (efter toppen) fordeles energien blandt et større antal fotoner med lavere energi.

* Dette skift i energifordeling resulterer i en lavere spektral udstråling ved længere bølgelængder.

3. Kvantemekanik:

* Plancks lov, der beskriver formen på Planck -kurven, er baseret på kvantemekanik.

* I henhold til kvantemekanik kvantificeres energien fra fotoner, hvilket betyder, at de kun kan eksistere i diskrete energiniveau.

* Når bølgelængden stiger, falder energien fra fotoner, hvilket fører til et fald i antallet af fotoner, der udsendes ved længere bølgelængder.

4. Boltzmann Distribution:

* Sandsynligheden for, at en foton udsendes på et specifikt energiniveau følger Boltzmann -distributionen.

* Denne fordeling hedder det, at sandsynligheden for, at en foton udsendes ved højere energiniveau, falder eksponentielt med stigende energi.

* Efterhånden som bølgelængden stiger, falder energien fra fotoner, hvilket fører til en større sandsynlighed for, at fotoner udsendes ved lavere energiniveau.

I resuméet skyldes tilbagegangen af ​​Planck -kurven efter at have nået sin højeste bølgelængde kombinationen af ​​Wiens forskydningslov, energifordeling blandt fotoner, kvantemekaniske principper og Boltzmann -distributionen. Disse faktorer bidrager alle til et fald i den spektrale udstråling ved længere bølgelængder.