antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (Default)
[personal profile] antihydrogen
Такое бы придержать до первого апреля, чтоб устроить мистификацию, но чует мое сердце что новость Experiments demonstrate a semiconductor device that emits more power as light than it takes in electrically практически неизбежно доберется до рунета раньше, по дороге на полном серьезе обзаведясь названием типа "Физики победили закон сохранения энергии", а при перепечатывании и "Ученые создали вечный двигатель". На самом деле с точки зрения термодинамики данное устройство представляет из себя обычный холодильник. Радиатор холодильника тоже излучает больше энергии, чем получает от сети, поскольку вместе с энергией полученной от сети холодильник выбрасывает энергию, отобранную от охлаждаемой курицы. Новизной же девайса является то, что энергия от внешнего источника тратится на то, чтобы непосредственно охлаждаемый обьект испускал инфракрасное излучение более "горячее", чем он сам, минуя промежуточный этап передачи энергии радиатору.

Date: 2012-03-01 08:02 am (UTC)
From: [identity profile] vlkamov.livejournal.com
До лампочки с КПД более 100 % рукой подать :-)

Но самое прикольное, что при определенных условиях светодиоды способны утилизровать тепло из окружающей среды, я читал не один десяток лет тому назад.

Date: 2012-03-01 08:28 am (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну это она и есть, там формально КПД>100% (хотя применять тут понятие КПД не очень корректно), единственная проблема - светит эта лампочка в дальнем инфракрасном диапазоне :)

Date: 2012-03-01 09:28 am (UTC)
From: [identity profile] thrasymedes.livejournal.com
Как определяется температура излучения ? Для черного излучения это вроде-бы понятно, а для, например, монохроматического ? Оно ведь не может быть в равновесии с веществом .

Date: 2012-03-01 03:50 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Для того, чтобы эффект наблюдался, нужно чтобы ширина запрещенной зоны была порядка kT, а в этом случае излучение светодиода совсем не монохроматическое. Однако, поскольку оно и не планковское, слово "горячее" я заботливо окружил кавычками.

Date: 2012-03-01 04:14 pm (UTC)
From: [identity profile] thrasymedes.livejournal.com
Я интересуюсь не конкретной ситуацией, а как раз абстрактно. Взаимодействие света и вещества должно иметь какое-то термодинамическое описание. Или для непланковского излучения некорректно употреблять понятие температуры ?

Date: 2012-03-01 05:47 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Скажем так, для непланковского излучения нельзя определить понятие температуры однозначным и полезным для всех случаев жизни способом. Но некоторые из полезных частных способов вполне применимы к монохроматическому излучению. Например, если мы имеем среду с узкой линией поглощения (например разреженный газ), на которую светим излучением с соответствующей частотой, то можно определить, при каком соотношении заселенностей двух уровней, создающих данную линию поглощения, наступает равновесие с излучением (т.е. когда заселенности постоянны по времени, сколько среда поглотила, столько и излучила), потом взять распределение Больцмана и формально вычислить значение температуры, при которых заселенности двух данных уровней соотносятся таким образом.

Date: 2012-03-01 09:17 pm (UTC)
From: [identity profile] thrasymedes.livejournal.com
Правильно ли я понимаю, что определяемая таким образом температура зависит не только от частоты, но и от интенсивности света ?

Date: 2012-03-01 09:41 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Конечно

Date: 2012-03-01 09:49 pm (UTC)
From: [identity profile] thrasymedes.livejournal.com
Удивительное дело, ведь для планковского излучения, наоборот, температура зависит только от распределения по частоте, а не от интегральной интенсивности.

Спасибо !

Date: 2012-03-02 02:40 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Это кто ж вам сказал такое про планковское излучение?! Закон Стефана-Больцмана уже отменен госдумой?

Date: 2012-03-02 04:58 pm (UTC)
From: [identity profile] thrasymedes.livejournal.com
За работой Госдумы не слежу, НО : прилетело откуда-то излучение, мы его в спектрометр: глядь, а оно планковское, находим максимум - знаем температуру излучателя, но не знаем интенсивности. Интенсивность , наоборот , рассчитываем по Стефану-Больцману, зная размер излучателя.То-есть мне кажется, планковское излучение будет иметь одну и ту же температуру и в метре от лампочки и в 10 метрах, что ближе к нормальному понятию температуры, как интенсивной величины.

Date: 2012-03-02 05:53 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
в 10 метрах от лампочки излучение уже не будет в равновесии с веществом. А то, о чем вы говорите - называется цветовой температурой, и это один из частных способов определения температуры для неравновесного излучения, которые я поминал.

Date: 2012-03-30 11:17 am (UTC)
From: [identity profile] crustgroup.livejournal.com
А реально подобрать параметры материала светодиода, чтобы он светил уже в видимом диапазоне?

Date: 2012-04-01 12:05 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Да запросто. Нужно только взять тугоплавкий полупроводник с большой шириной запрещенной зоны и нагреть его до пары тысяч градусов ...

Date: 2012-04-01 12:12 pm (UTC)
From: [identity profile] crustgroup.livejournal.com
О-па.
А этот полупроводник при такой температуре разве не будет светиться, как абсолютно чёрное тело каким-нибудь ярко-оранжевым цветом уже сам по себе? ;)

Date: 2012-04-01 12:35 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вот именно. Но при подключении тока интенсивность его свечения будет больше, чем интенсивность исходного теплового свечения + мощность от сети, в чем и состоит смысл этих самых >100%.

Date: 2012-04-01 02:00 pm (UTC)
From: [identity profile] crustgroup.livejournal.com
То есть - внешний ток через полупроводник просто "сжимает" непрерывный спектр абсолютно чёрного тела в узкие спектральные полосы, в которых, собственно говоря, и излучает светодиод?

(я квантовую физику не учил, поэтому извините за корявые аналогии)

Date: 2012-04-01 03:00 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Да не будет у светодиода в таком режиме никаких узких линий, я это тут уже другому комментатору объяснял.

Date: 2012-08-11 02:13 pm (UTC)
From: [identity profile] helgi hurin (from livejournal.com)
Наши физики круче:http://tenzo-sms.ru/razrabotki

Date: 2012-08-20 01:44 pm (UTC)
ice_blackwell: (space)
From: [personal profile] ice_blackwell
О как.
Помнится, у Дэвида Брина в "Прыжке в Солнце" был внутрисолнечный корабль с охлаждающим лазером. Чем-то похоже.
Интересно, а можно на этом эффекте сделать систему охлаждения для настоящего космического аппарата?

Date: 2012-08-20 04:24 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну вот охлаждать что либо, сбрасывая энергию в форме лазерного излучения (когерентного и монохроматического), термодинамика запрещает.

В обозримом будущем появления систем охлаждения на светодиодах, насколько мне известно, не предвидится, да и не видно у них каких-то принципиальных преимуществ по сравнению с, например, системами на эффекте Пельтье http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%9F%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%8C%D0%B5

Date: 2012-08-20 04:44 pm (UTC)
ice_blackwell: (Sh)
From: [personal profile] ice_blackwell
Ясно, спасибо. Да, если подумать, логично: энтропия у лазерного луча вроде как низкая, поэтому утаскивать её с собой он не может.

Profile

antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (Default)
antihydrogen

February 2020

S M T W T F S
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Mar. 20th, 2026 11:18 am
Powered by Dreamwidth Studios