1)Тепловое излучение. Лучеиспускание и поглощательная способность. Закон Кергофа

Нагретое до определенной температуры светится тв.тело испускает излучение при другой температуре, однако при низких температурах испускаются лишь инфракрасные лучи. Предположим что мы взяли непроницаемый объем, но с идеально-отражающей внешней поверхностью. Пространство внутри объема заполнено излучением, между телом и излучением происходит непрерывный обмен энергией если плотность энергии в системе тело излучения постоянно, то излучение является равномерным.

Излучение состоит из различных волн, частотой ɷ и длиной ƛ. Введем в рассмотрение энергетическую систему, определив ее как !!!!!(непонятная формула у меня), тогда при малом интервале dw dRэ будет пропорциональна величине интервала и величине rw (1) где rw-интегральная светимость отнесенная к единичному интервалу частот, вблизи данной частоты.

(2)

Интегрируем

Поскольку 1 и 2 характеризуют один и тот же интервал, то

rɷ и rƛ – испускательные способности твердого тела.

Пусть на тело падает поток энергии dФ, часть рассеивается, а часть dФ’ поглощается телом - поглощательная способность твердого тела, т.к . Опыт показывает, что между испускательной способностью имеется связь: (Закон Киргофа!)

1,2… - разные тела.

Отношение лучеиспускательной способности к поглощательной способности не зависит от природы тела, а является одной и той же функцией частоты и температуры. Предположим что нас удалось создать такое тело, которое поглощает излучение любой частоты при любой температуре. Такие тела называются абсолютно-черными телами (АЧТ). Для АЧТ

2)А.Ч.Т. Закон его излучения .

Законы которым подчиняется излучение АЧТ.

1. Закон Стефана-Больцмана.

- постоянная Больцмана.

2. Длина волны на которую приходится максимум излучательной способности измеряется обратно-пропорционально абсолютной температуре

Закон Вина.

Иначе: длина волны, на которую приходится максимум лучеиспускательной способности сдвигается в область коротких длин волн.

3. Закон Вина (2)

3)Формула Реллея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Формула Планка.

В конце 19 в. Реллей и Джинс предприняли попытку найти вид функции f(w,T). Для этого они взяли сосуд с идеальноотражающими стенками и загнали туда жлектромагнитные колебания, вследствии бесконечно-большого числа отражений в сосуде установилось большое количество стоячих волн

плотность энергии

частота

Формула Релея-Джинса дает согласие в области больших волн, а несогласие было названо ультрафиолетовой катастрофой.

В 1904г Планк выдвинул гипотезу, что электромагнитное излкчение распространяется в виде отдельных порций энергии

он взял спектральную линию и через равные промежутки времени измерял ее энергию и силу измерений поделил на число измерений.

, тогда ф. Релея-Джонса бедет иметь вид:

=

С помошью нее можно получить все законы излучения АЧТ.