- •Нормальное ускорение
- •Полное ускорение
- •Первый закон Ньютона
- •Второй закон Ньютона
- •Третий закон Ньютона
- •5.Момент инерции. Момент импульса. Момент силы. Основной закон динамики вращательного двидения.
- •6. Термодинамические параметры. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
- •7. Изопроцессы. Адиабатический процесс. Их уравнения и графики.
- •Изобарный процесс
- •Изохорный процесс
- •Изотермический процесс
- •Адиабатический процесс
- •8. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам и адиабатическому процессу.
- •Формулировка
- •9. Теплоемкости удельная, молярная Ср и Сv. Уравнение Майера.
- •Уравнение Майера
- •10. Круговой процесс. Цикл Карно. Кпд тепловой машины.
- •11. Напряженность и потенциал электрического поля. Закон Кулона.
- •12. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия конденсатора. Соединение конденсаторов.
- •14. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •15. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.
- •16. Сила Лоренца. Эффект Холла.
- •18. Диа-,ферро- и парамагнетики. Явление магнитного гистерезиса.
- •19. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Период колебаний математического и физического маятников и колебательного контура.
- •Виды колебаний
- •Уравнение гармонических колебаний
- •Период физического маятника — твердое тело, совершающее колебания в гравитационном поле вокруг горизонтальной оси подвеса, расположенной выше его центра тяжести.
- •20. Бегущие и стоячие волны.
- •21, Электромагнитные волны. Шкала э/м волн. Монохроматические волны. Дисперсия света.
- •Шкала электромагнитных волн
- •22. Интерференция света. Условия максимума и минимума. Кольца Ньютона.
- •23. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Ход лучей на дифракционной решетке.
- •24. Поляризация света. Виды поляризации. Закон Малюса.
- •25. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.
- •26. Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.
- •Основные свойства теплового излучения
- •Основные понятия и характеристики теплового излучения
- •Общий вид закона смещения Вина
- •27. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.
- •28. Строение атома. Постулаты Бора. Излучение и поглощение.
- •29. Строение ядра. Закон радиоактивного распада.
Основные свойства теплового излучения
Тепловое излучение происходит по всему спектру частот от нуля до бесконечности
Интенсивность теплового излучения неравномерна по частотам и имеет явно выраженный максимум при определенной частоте
C ростом температуры общая интенсивность теплового излучения возрастает
C ростом температуры максимум излучения смещается в сторону больших частот (меньших длин волн)
Тепловое излучение характерно для тел независимо от их агрегатного состояния
Отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит что если мы поместим тело в термоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии.
Основные понятия и характеристики теплового излучения
[править]Энергетическая светимость тела
Энергетическая светимость тела -- физическая величина, являющаяся функцией температуры и численно равная энергии, испускаемой телом в единицу времени с единицы площади поверхности по всем направлениям и по всему спектру частот.
; Дж/с·м²=Вт/м²
[править]Спектральная плотность энергетической светимости
Спектральная плотность энергетической светимости — функция частоты и температуры характеризующая распределение энергии излучения по всему спектру частот (или длин волн).
Аналогичную функцию можно написать и через длину волны
Можно доказать, что спектральная плотность энергетической светимости, выраженная через частоту и длину волны, связаны соотношением:
[править]Поглощающая способность тела
Поглощающая способность тела — — функция частоты и температуры, показывающая, какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, поглощается телом в области частот вблизи
где — поток энергии, поглощающейся телом.
—поток энергии, падающий на тело в области вблизи
[править]Отражающая способность тела
Отражающая способность тела — — функция частоты и температуры, показывающая какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, отражается от него в области частот вблизи
где — поток энергии, отражающейся от тела.
—поток энергии, падающий на тело в области вблизи
[править]Абсолютно черное тело
Абсолютно черное тело — это физическая абстракция (модель), под которой понимают тело, полностью поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение
—для абсолютно черного тела
Подробнее Абсолютно черное тело
[править]Серое тело
Серое тело — это такое тело, коэффициент поглощения которого не зависит от частоты, а зависит только от температуры
—для серого тела
[править]Объемная плотность энергии излучения
Объемная плотность энергии излучения — — функция температуры, численно равная энергии электромагнитного излучения в единицу объема по всему спектру частот
[править]Спектральная плотность энергии
Спектральная плотность энергии — — функция частоты и температуры, связанная с объемной плотностью излучения формулой:
Следует отметить, что спектральная плотность энергетической светимости для абсолютно черного тела связана со спектральной плотностью энергии следующим соотношением:
—для абсолютно черного тела
Основные законы теплового излучения
Закон Стефана — Больцмана
Закон излучения Кирхгофа
Закон смещения Вина
Закон Стефана — Больцмана — закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона:
Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:
|
где - степень черноты (для всех веществ , для абсолютно черного тела ). При помощи закона Планка для излучения, постоянную можно определить как
где — постоянная Планка, — постоянная Больцмана, — скорость света.
Численное значение Дж·с−1·м−2 · К−4.
Закон открыт независимо Й. Стефаном и Л. Больцманом в предположении пропорциональности плотности энергии излучения его давлению . В 1880 г. подтверждён Лео Гретцем.
Важно отметить, что закон говорит только об общей излучаемой энергии. Распределение энергии по спектру излучения описывается формулой Планка, в соответствии с которой в спектре имеется единственный максимум, положение которого определяется законом Вина.
Применение закона к расчёту эффективной температуры поверхности Земли даёт оценочное значение, равное 249 К или −24 °C.
Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859 году.
В современной формулировке закон звучит следующим образом:
Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для даннойчастоты и не зависит от их формы и химической природы.
Закон смещения Вина даёт зависимость длины волны, на которой поток излучения энергии чёрного тела достигает своего максимума, от температуры чёрного тела.