27. Вращение плоскости поляризации

Вращение плоскости поляризации поперечной волны — физическое явление, заключающееся в повороте поляризационного вектора линейно-поляризованной поперечной волны вокруг её волнового вектора при прохождении волны через анизотропную среду.

Причиной поворота плоскости поляризации является набег разности фаз между циркулярно поляризованными составляющими линейно-поляризованной волны при её распространении в циркулярно-анизотропной среде. Для электромагнитных колебаний такая среда называется оптически активной (или гиротропной), для упругих поперечных волн — акустически активной

Анизотропии и набег фаз могут зависеть от длины волны. Угол поворота плоскости поляризации линейно зависит от длины пробега волны в активной среде.

28. Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии.

Характеристики теплового излучения:

1. Представляет собой сплошной спектр. Положение максимума спектра зависит от температуры

2. Излучение происходит за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества и характерно для всех тел

3. Тепловое излучение является равновесным т.е. находится в термодинамическом равновесии с веществом

4. При высоких температурах излучает видимый и ультрафиолетовый свет. При низких – инфрокрасный

5. Тепловое излучение изотропно т.е. оно не поляризовано и все направления его распространения равновероятно

Фотр

Фпогл

Фпрош =0

Фо=Фотр+Фпогл 1=Фотр/Фо+ Фпогл/Фо

q= Фотр/Фо отражетельная способность тела

а= Фпогл/Фо поглащательная способность тела

1=q+a

Излучательная способность тела- численно равна энергии dW электромагнитного излучения испускаемого за единицу времени с единицы площади поверхности тела в интервале частот от ν доν+dν r_ν =dW/ dν r_λ =dW/dλ

Энергетическая светимость тела – физическая величина (Rэ) численно равная энергии энергии электромагнитных волн всевозможных частот (или длин волн) от 0 до ∞ излучаемых за единицу времени с единицы площади поверхности тела

dRэ= r_ν dν dRэ= r_λ dλ

Поглащательная способность тела – безразмерная физическая величина (а) показывающая какая доля энергии электромагнитных волн с частотами от ν доν+dν падающих на поверхность тела поглащ ими а_ν =dWпогл/dWпод

Излучательная и поглащательная способность тела зависят от температуры, хим состава и состояния поверхности тела/ Абсолютно черное тело – тело которое полностью поглощает подающие на него излучения, ничего не отражая и ничего не пропуская а*_ν =1 q*_ν=0

Закон Керхгофа: Отношение излучательной способности к поглащательной для любых тел с одинаковыми температурами и для одной и той же длины волн одинаково и не зависит от природы этих тел. Это соотношение является универсальной функцией длины волны и и температуры и равна излучательной способности абсолютно черного тела r*_ν= r_ν / а_ν

29. Равновесное излучения. Законы Стефана- Больцмана и Вина

Для абсолютно черного тела поглащательная способнаять=1 а для других тел <1, => абсолютно черное тело является наиболее сильным излучателем из всех тел

Рассмотрим замкнутую область внутри твердого тела, если нагреть стенки полости до температуры t то они начнут излучать и это излучение будет частично поглощаться и частично испускаться стенками в резервуар. Внутри полости установится равновесие между испусканием и поглощением. Полость заполниться электромагнитными волнами с разными длинами волн, поляризацией и интенсивностью. Эта модель позволяет получить равновесное излучение, которое может выходить через отверстие. Исследую спектральный состав данного излучения можно определить его спектральную характеристику – излучательную способность абсолютно черного тела.

Закон Стефана-Больцмана : Энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна степени его абсолютной температуры R*э= σТ ⁴ σ=5,67*10^-8 Вт/М²К⁴

Закон Вина: При повышении температуры абсолютно черного тела МАХ излучательная способность смещается в сторону более коротких длин волн λmax= b/T b=2.9*10^-9 м*К