Вопрос№1
Оптическим излучение называется электромагнитное излучение с длиной волны в
Диапазоне λ=0,1..1000 мкм. Различают 3 спектра оптического излучения :
• Ультрафиолетовое (УФ) излучение: λ=10-3..0,38 мкм
• Видимое излучение: λ=0,38..0,78 мкм
• Инфракрасное (ИК) излучение: λ=0,78..1000 мкм
Волна представляет собой согласованные колебания в пространстве и во времени.
Условие согласованности имеет вид : V = λν, где ν – частота колебаний ( ν =ω2π ).
Энергетические характеристики излучения:
1. Поток энергии (лучистый поток): Φ [Вт] – энергия, которая проходит через
поверхность в единицу времени.
2. Вектор Пойнтинга: П = {E,H} [Вт/м2] – показывает направление распространения энергии.
Φ= ∫ ПdS
3. Интенсивность: - среднее значение потока энергии,
проходящей через единичную площадку, перпендикулярную к П.
Вопрос №2.
Теплово́е излуче́ние или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волн за счёт их тепловой энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра, т.е на длины волн от 0,74 мкм до 1000 мкм. Отличительной особенностью лучистого теплообмена является то, что он может осуществляться между телами, находящимися не только в какой-либо среде, но и вакууме.
Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана.
Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.
Характеристики:
1.
Энергетическая светимость тела
-
—
физическая величина, являющаяся функцией
температуры и численно равная энергии,
испускаемой телом в единицу времени с
единицы площади поверхности по всем
направлениям и по всему спектру частот.
;
2.
Спектральная плотность энергетической
светимости —
функция частоты и температуры,
характеризующая распределение энергии
излучения по всему спектру частот (или
длин волн).
.
3.
Поглощающая способность тела —
—
функция частоты и температуры,
показывающая, какая часть энергии
электромагнитного излучения, падающего
на тело, поглощается телом в области
частот
вблизи
.
.
где
—
поток энергии, поглощающейся телом.
—
поток
энергии, падающий на тело в области
вблизи
.
4.
Отражающая способность тела —
—
функция частоты и температуры, показывающая
какая часть энергии электромагнитного
излучения, падающего на тело, отражается
от него в области частот
вблизи
.
где
—
поток энергии, отражающейся от тела.
— поток энергии, падающий на тело в области вблизи .
5.
Абсолютно
черное тело —
это физическая абстракция (модель), под
которой понимают тело, полностью
поглощающее всё падающее на него
электромагнитное излучение
—
для абсолютно черного тела.
6. Объемная
плотность энергии излучения —
—
функция температуры, численно равная
энергии электромагнитного излучения
в единицу объема по всему спектру частот.
7.
Спектральная плотность энергии —
—
функция частоты и температуры, связанная
с объемной плотностью излучения
формулой:
.