Законы излучения абсолютно черного тела

Абсолютно черное тело – тело, которое полностью поглощает электромагнитные волны любых частот, т.е. все лучи, падающие на тело и ничего не отражает. Поглощая энергию, абсолютно чёрное тело нагревается и само начинает излучать.

Закон Планка. Интенсивности излучения абсолютно черного тела зависят от и длины волны. По мере увеличения длины волны энергия лучей возрастает, при некоторой длине волны достигает максимума,

Законы излучения абсолютно черного тела

Закон Стефана — Больцмана. Мощность излучения

абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:

Е = ε σ 04

гдекВт/Ем-2

ε - степень черноты (для всех веществ ε < 1, для абсолютно черного тела ε = 1),

σ (сигма) - постоянная Стефана — Больцмана = 5,67 ∙10 -8 Вт/(м2 ∙ К4)

Законы излучения абсолютно черного тела

Закон смещения Вина. Длина волны, при которой энергия излучения абсолютно чёрного тела максимальна, определяется законом смещения Вина:

λ max = 2898/T

λ max - в мкм

С увеличением Т - λ max уменьшается, что и следует из закона.

Пользуясь законом смещения Вина, можно измерять Т высоких тел на расстоянии, например, расплавленных, космических тел и др.

Солнечное излучение

Невидимое!

Законы излучения абсолютно черного тела

Закон Кирхгофа. Для всякого тела излучательная и поглощательная способности равны и зависят от Т и длины волны

Из закона Кирхгофа следует, что если тело обладает малой поглощательной способностью, то оно одновременно обладает и малой лучеиспускательной способностью (полированные). Абсолютно черное тело, обладающее максимальной поглощательной способностью, имеет и наибольшую излучательную способность.

Солнечная постоянная

Используя закон Стефана-Больцмана, не учитывая влияние атмосферы на излучение, распространяющееся от всей поверхности Солнца к Земной поверхности, и считая что расстояние от Земли до Солнца равно среднему расстоянию между ними, можно рассчитать Солнечную постоянную.

Солнечная постоянная – интенсивность солнечной радиации, падающей на верхней границе атмосферы на единицу площади, перпендикулярной к солнечным лучам при среднем расстоянии от Земли до Солнца .

S=1,37 кВт/м2