कृष्णिका विकिरण सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| T | तापमान T (केल्विन, 10 की घात के रूप में) | सतह का तापमान | |
|---|---|---|---|
| λ | तरंगदैर्घ्य | दृश्य प्रकाश लगभग 380 nm (बैंगनी) से 750 nm (लाल) तक होता है | |
| h, c, k | प्लांक नियतांक, प्रकाश की चाल, बोल्ट्ज़मान नियतांक | 6.626 × 10⁻³⁴ J·s, 2.998 × 10⁸ m/s, 1.381 × 10⁻²³ J/K | |
| B_λ | स्पेक्ट्रमी विकिरणता | सतह हर तरंगदैर्ध्य पर कितना प्रकाश देती है; चार्ट यही वक्र है |
| b | वीन नियतांक | 2.898 × 10⁻³ m·K | |
|---|---|---|---|
| λ_max | शिखर तरंगदैर्ध्य | जितना गर्म, उतना छोटा: सूर्य का शिखर हरे-पीले में, लाल बौने का अवरक्त में, नीले दानव का पराबैंगनी में |
मौजूदा मानों के साथ:
| σ | स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मान नियतांक | 5.670 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴) | |
|---|---|---|---|
| j | प्रति वर्ग मीटर दी गई शक्ति | तापमान दोगुना करने पर यह 16 गुना हो जाती है | |
| R | त्रिज्या (सूर्य की त्रिज्याओं में, 10 की घात के रूप में) | सूर्य की त्रिज्या 6,96,000 km है | |
| L | ज्योति, कुल शक्ति | सूर्य के 3.83 × 10²⁶ W की तुलना में |
मौजूदा मानों के साथ:
| dT/dt | लोहे की गेंद के ठंडा होने की दर | द्रव्यमान 33 g, क्षेत्रफल 12.6 cm², c_p 450 J/(kg·K); यह सिर्फ़ विकिरण से ऊष्मा खोती है, इसलिए श्वेत-तप्त रहते हुए तेज़ी से और मंद होते हुए और धीरे ठंडी होती है |
|---|
मौजूदा मानों के साथ:
कृष्णिका विकिरण सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- कोई वस्तु चुनें, मानव शरीर और लावा से लेकर सूर्य और नीले दानव तक, या तापमान और त्रिज्या खुद सेट करें। गोला वही रंग लेता है जो उस तापमान पर कृष्णिका का सचमुच होता है, उसके स्पेक्ट्रम और आँख के रंग-मिलान फलनों से निकाला गया, और लगभग 700 K से नीचे बुझ जाता है।
- चार्ट प्लांक वक्र है: हर तरंगदैर्ध्य पर कितना प्रकाश निकलता है, अक्ष के नीचे दृश्य प्रकाश की पट्टी और लाल टूटी रेखा में शिखर। तापमान बढ़ाएँ तो वक्र बहुत बड़ा होता है और उसका शिखर छोटी तरंगदैर्ध्य की ओर खिसकता है, अवरक्त से दृश्य और फिर पराबैंगनी तक।
- वीन के नियम से शिखर तरंगदैर्ध्य, स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मान नियम से प्रति वर्ग मीटर शक्ति और तारे के लिए सूर्य की तुलना में उसकी ज्योति पढ़ें। श्वेत-तप्त लोहे की गेंद को ऊष्मा खोते हुए पीले, नारंगी और लाल से होकर फीकी पड़ते देखने के लिए विकिरण से ठंडा होने दें पर टिक करें।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
कृष्णिका क्या है?
एक आदर्श वस्तु जो अपने ऊपर पड़ने वाला सारा प्रकाश सोख लेती है और केवल अपने तापमान के कारण प्रकाश देती है। उसका स्पेक्ट्रम सिर्फ़ तापमान पर निर्भर करता है और प्लांक के नियम पर चलता है। तारे, दहकती धातु, लावा और बल्ब का फ़िलामेंट कृष्णिका के क़रीब हैं; अवरक्त में आपकी त्वचा भी।
गर्म चीज़ें गर्म होने पर रंग क्यों बदलती हैं?
तापमान बढ़ने पर स्पेक्ट्रम का शिखर छोटी तरंगदैर्ध्य की ओर खिसकता है, वीन के नियम λ_max = 2.898 × 10⁻³ m·K ÷ T के अनुसार। लगभग 700 K से नीचे लगभग सारा प्रकाश अवरक्त होता है और कुछ दिखाई नहीं देता; फिर पहले दृश्य का लाल सिरा दिखता है, फिर नारंगी और पीला, और लगभग 6,000 K से ऊपर पूरे दृश्य में फैला प्रकाश सफ़ेद दिखता है, और गर्म तारों के लिए नीला-सा।
अगर सूर्य का स्पेक्ट्रम 500 nm पर शिखर पर है तो वह हरा नहीं, सफ़ेद क्यों दिखता है?
क्योंकि सूर्य का स्पेक्ट्रम चौड़ा है और पूरे दृश्य को लगभग बराबर ढकता है, इसलिए आँख के तीनों तरह के शंकु लगभग बराबर उत्तेजित होते हैं, जिसे हम सफ़ेद देखते हैं। हरे में शिखर होने से रंग हरा नहीं हो जाता; केवल हरे प्रकाश की एक पतली पट्टी ही ऐसा करती।
गर्म वस्तु कितनी शक्ति देती है?
स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मान नियम: j = σT⁴ वाट प्रति वर्ग मीटर, जहाँ σ = 5.67 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴)। तापमान दोगुना करने से शक्ति सोलह गुना हो जाती है। सूर्य की सतह प्रति वर्ग मीटर 63 MW देती है; उसकी पूरी सतह से गुणा करने पर यह 3.8 × 10²⁶ W होता है।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।