Вопрос 29. Законы излучения черного тела: формула Планка, закон Стефана-Больцмана, закон Вина. Физ основы термографии.

Закон Кигхгофа ставит в цент внимания теор тепл изл ф-ции Е, зат от λ и Т. Е=Е(λ,Т) Е – испускательная сп-ть аб черного тела. Закон Стефана-Больцмана – энергсветимость абс черного тела пропорциональна четверти степени его абс тем-ры: R_e=δТ⁴, δ=5,66*10^-8Вт/м²К⁴. Нем врач Вин опред длину волны, соотв мах испускаемой ст-ти. Соотношение наз его именем. Закон поглощение Вина: «Длина волны, на кот приходится мах спектра излуч черного тела обратно пропорциональна абс тем-ре»: λ_мах=в/Т, где в=2,89*10^-3мК. Закон Вина наз закон смещения, тк он показывает, как смещ длина волны, на кот, прих мах энергии излучения черного тела при повыш тем-ры.

Гипотеза Планка. В 1900г Планк получил для испуск сп-ти абс черного тела формулу, кот полн совп с экспер дан для всех длин волн. Для этого ему пришлось отказаться от класс предст о непрерывности процесса излуч эл-маг волн. По предст Планка, излуч тело – совокупность осцилляторов (источников колебаний), энергия кот может изм лишь порциями или квантами: Е=hυ, υ – част колебания, h – пост Планка (6,62*10^-34Дж*с). Поскольку h оч мала, каждый квант несет ничтожно малую энергию, поэтому при бол потоках излуч, его дискретная природа незаметна. Формула П, опис спектр излуч черного тела через частоту: Е(υ,Т)=(2πhυ³/c²)(1/e^hυ/KT-1) и Е(λ,Т)= (2πhс²/λ⁵)(1/e^hυ/KT-1), где с – с-ть света в вакууме, k – пост Больцмана.

Термография – диаг метод, осн на измер и регистр тепл излуч пов-ти тела чела и его отд участок. Ор-м чела поддерж пост тем-ру тела, кот отлич от тем-ры окр среды. Возникает теплообмен, кот может происх за счет: теплопроводности (процесс предачи тепл от более нагрет частей сист к менее нагр), конвекции (уч жид или газы, одновременно с потоком тепла возник потоки в-ва – более нагр слои вспл к верху, менее – к низу), за счет испарения.

Вопрос 30. Люминесценция. Виды и хар-ки люминесценции.

Люминесценция – излуч избыт над тепловым из-ем тела при данной Т, хар-ся длит воз-я, значительно превышающую период (10^-25с) излучаемых свет волн. Л-я отл от свечения нагретых тел. Люм в-ва (люминофоры, они способны превращать поглащ ими энергию в люм свеч) свет без нагревания (хол свечение). Свет излуч люм-ра возн за счет эн возбуждения, посту от спец «источников». После прекр воб-я люм свеч не прекр тотчас, а продолж ещё некот время. Л-я об набл в видимых или УФ об-лях спектра. Эн возб, обесп проц л-ции, может постпупать от вн ист-ков или выд внутри л-ра, напр, в ходе хим р-ций. Разл сл типы л-и, обусловл вн возбудителем: ионолюминесценция (возн при возб ат ионами), катодолюминесценция (при возб ат эл-ми), радиолюминесценция (при возб ат продуктами радиоат распада ат ядер), рентгенолюминесценция (при x-ray и γ-изл), фотолюминесценция (от света УФ-лучей и коротковолн часть вид света, подраз на флуоресценцию и фосфоресценцию. Фл-я – кратковр послесвечение, для кот длит-ть послесвеч сост: τ =10^-9-10^-10с. Фосф-я – длит послесвеч: τ =10^-4-10⁴с.), электролюминесценция (под действием эл поля), хемилюминесценция (под действием энергии, выд при хим р-циях), биолюминесценция (в биолог объектах).

Лю-ры изл в рез-те квант перех ч-ц в-ва из возб состояния в осн (или менее возб). При этом переходе ч-ц из возб сост в иные явл спонтанным, что и обесп послесвечение.

Каждый лю-р хар-ся своими, только ему присущ спектрами л-и и возб-я. Спектр л-ии – зав-ть интенсивности л-и от длины волны. I_л=f/λ_л. При этом, длина волны воб-я ост постоянной. Форма спектра л-ции не зав от длины волны воз света. Спектр возб л-ции – зав-ть интенс л-ции от длины волны возб света: I_л=f/λ_возб. Спектр возб во многих случ по форме соотв спектру поглащ люм в-ва.