1. Тепловое излучение

Самым распростр явл свечение тел обусловленное их нагреванием. Этот вид называется тепловым или температурным. Тепловое изл имеет место при любых температурах, только при низких темп излуч невидимые инфракрасные э м волны. Если распределение энергии между телом и излуч остается неизм для любой длины волны, т.е энергия поглощения компенсир энерг поглащ, то состояние системы в целом будет равновесным. Единств видом излуч, кот может находится в равновесии с окр телами явл тепловое изл. Все остальные виды неравновесны. Сп-ть тепл излуч нах-ся в равновесии с излуч телами обусл тем, что его интесивность возрастает с повышением температуры.

2. Закон Кирхгофа

Поток энергии испускаемый единицей поверхности излуч тела по всем напр в пред телесного угла 2П назыв энерг светимостью. Rэ = dW/dt*S. dW/dt – потом энергии, излуч телом в ед времени. S – площадь излуч пов-ти. Тепл изл состоит из э м волн, разл частот w или длин волн Л. Величина rw – испускательная сп-ть тела. Также зависит от температуры, сл-но и энерг светимость. Тело, которое абсолютно не поглощает излучение называется абсолютно белым телом. Тело, которое поглощает – абс черным. Тело, погл сп-ть которого меньше 1, но одинаково для всех частот называется серым телом. Если в замкн полости, внутри кот вакуум наход неск тел, то между испуск и погл сп-тями этих тел сущ-ет опред связь, выраж соотношением : (rw1T/aW1T)₁ = (rw1T/aW1T)₂ =(rw1T/aW1T)₃ . Отношение испуск и поглощ сп-тей не зависит от природы тела и называется законом Кирхгофа. Это отношение явл для всех тел одной и той же универсальной ф-цией частоты и температуры. f(w1T) – ф-ция Кирхгофа.

3. Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина.

В 1879 г Стефан анализиров эксп данные показал, что энерг светимость пропорцион 4-ой степени абсолютной Т. Т.к его эксп проводился не для абс черных тел, то была доказана ошибочность его выводов. В 1884 г Больцман получил теоретич обоснов для энерг светимости абс черного тела след формулу: R*э= σ*T⁴, где σ – величина Стефана-Больцмана = 5,7*10-8 Вт\м2,град2. Соотношение получило название закона и применимо к абс черному телу. В 1893 г Вин исп э м теорию показал, что универсальная ф-ция должна иметь вид: f(w,T) = w^3F(w/T), где F неизв ф-ция отн частоты и температуры. Лмакс = b\T – закон смещения Вина. Из ф-лы Вина следует, что при любой температуре энерг светимость черн тела и объемн плотн энерг равнов излуч бесконечно велики. Этот результат получил назв ультрафиолетовой катастрофы. Релей и Джинс предприняли попытку опред ф-цию f(w,t) исходя из теоремы классич статистики о равнораспр энергии по степеням свободы. Их предположение: на каждое э м колебание в среднем приходится энергия, равная двум половинам КТ : одна на э, другая на м. Формула : f(w,t) = w^2\4П^2c^2KT

4. Формула Планка

В 1900 г Планку удалось найти вид ф-ции f(w.t) в точности соотв опытн данным. Он предположил, что э.м излуч испуск в виле отд порций энергии Е в виде квантов. Еν = ȟw = hν; h – постоянная Планка. Планк взял бескон сист гармон осцил со всевозм собств частотами. Кажд из таких осцил соотв монохр компон черного излуч. Ср знач энерг осцил с собств частотой ν - <Eν>. Исп сп-ть абс черного тела равна: R*ν = 2Пν/c^2*<Eν>. Согл квантов гипотезе Планка <Eν> может принимать лишь опред значения, равные цел числу элем порций квантов энергии. Eν = n * Eν0. Форм Планка для абсолютно черного тела: R*ν =2Пν/c^2*hν/e^hν/kT-1. e^hν/kT-1 примерно равное hν/kT -> формула Планка, совм с форм Релея-Джинса. Форм Планка выр все харчерты спектр распр энергии абсол черного тела.