Шпоры via -=Gaf=- / фотоны

1. Фотоны. Масса и импульс фотона. Тепловое излучение. Виды излучения. Равновесное излучение. Основные характеристики теплового излучения. Закон Кирхгофа.

Свет представляет собой поток частиц, которые называются фотонами. Каждый фотон несет энергию E = h*(ню), где h = 6,62*10^(-34) Дж*с – постоянная Планка

Из теории Эйнштейна: E = mc^2

m = m0/sqrt(1-V^2/c^2) – масса фотона (в движении)

m0 = 0 – масса покоя фотона

фотон существует только в движении

Pф = mф*c = h*(ню)/c – импульс фотона

Свет испускается, распространяется и поглощается порциями (квантами), кратными величине h*(ню)

h*(ню) = Aвых + m(электрона)*Vmax^2/2 – энергия, которую несет фотон, при попадании его на вещество расходуется на работу выхода электрона из метала и сообщает ему кинетическую энергию

Виды излучений:

- хемилюминесценция (энергия излучения появляется в результате химической реакции)

- электролюминесценция (энергия излучения появляется из электрического поля)

- фотолюминесценция (энергия излучения получается при освещении вещества другими источниками света)

эти излучения не равновесны – при прекращении действия причины излучение прекращается рано или поздно.

Тепловое излучение – равновесное, т е рано или поздно в системе с нагретым телом установится равновесие – энергия полученная телом от излучения равна энергии полученной излучением от тела.

Основные характеристики теплового излучения:

Энергетическая светимость R(с индексом T) = ИНТЕГРАЛ (от 0 до бескон.) [r(c индексом (ню),T)*d(ню)] = ИНТЕГРАЛ (от 0 до бескон.) [r(c индексом (лямбда),T)*d(лямбда)], где r(c индексом (ню),T) {r(c индексом (лямбда),T)} – энергия, излучаемая в единицу времени с единицы поверхности тела, имеющего температуру Т в ед. диапазоне частот {длин волн}

R(с индексом Т) - энергия, излучаемая в единицу времени с единицы поверхности тела, имеющего температуру Т во всем диапазоне частот {длин волн}.

Спектральная излучательная способность тела

r(c индексом (ню),T) = dR(с индексом (ню),T)/d(ню)

r(c индексом (лямбда),T) = dR(с индексом (лямбда),T)/d(лямбда)

Спектральная поглощательная способность тела (определяется материалом тела и его температурой)

a(с индексом (ню),T) = dФ’(от ню, ню+d*ню)/ dФ(от ню, ню+d*ню), где Ф – падающее излучение, Ф’ – поглощенное излучение

Закон Кирхгофа:

невозможен такой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.

Кирхгоф показал, что отношения спектрально-излучательной способности тела к его спектрально-поглощательной способности не зависит от свойств материала, из которого сделано это тело.