2. Характеристики теплового излучения

Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность излучательности (энергетической светимости) тела, или излучательная способность тела – мощность излучения с единицы поверхности тела в единичном интервале длин волн

(6.40.1)

где ─ энергия теплового излучения тела с единицы поверхности тела за единицу времени в интервале длин волн от λ до λ + dλ (мощность излучения). Спектральная плотность энергетической светимости измеряется в (Дж/ (м³∙с) или в (Вт/(м³). зависит от длины волны, температуры тела, его материала и состояния поверхности.

Спектральной поглощательной способностью или монохроматическим коэффициентом поглощения тела называют величину , показывающую, какая доля энергии , доставляемой за единицу времени на единицу площади поверхности тела падающими на нее электромагнитными волнами с длинами волн от λ до λ + dλ , поглощается телом.

. (6.40.2)

Поглощательная способность – величина безразмерная. Она зависит от длины волны, температуры тела, материала, формы и состояния поверхности тела.

Тело называют абсолютно черным, если оно при любой температуре поглощает все падающие на него электромагнитные волны, т.е. поглощательная способность абсолютно черного тела для всех длин волн при любой температуре тождественно равна единице:

(6.40.3)

Реальные тела не являются абсолютно черными, но некоторые по своим свойствам близки к ним (сажа, платиновая чернь, черный бархат в области видимого света имеют поглощательную способность, мало отличающуюся от единицы). В качестве модели абсолютно черного тела можно использовать з амкнутую полость с небольшим отверстием в непрозрачной стенке, внутренняя поверхность которой зачернена. Электромагнитное излучение, проходящее извне в полость через отверстие, после многократных отражений от внутренней поверхности полости практически полностью ею поглощается.

Тело называется серым, если его поглощательная способность одинакова для всех длин волн и зависит только от температуры, материала и состояния поверхности тела. Для серых тел

<1. (6.40.4)

Количество энергии, испускаемое телом с единицы поверхности в единицу времени по всем направлениям в диапазоне длин волн при малой величине интервала пропорционально величине этого интервала

. (6.40.5)

Интегральной излучательной способностью тела (энергетической светимостью) называется количество энергии, испускаемой с единицы поверхности тела за единицу времени во всем диапазоне длин волн:

(6.40.6)

Характеристики излучения можно также рассматривать как функции температуры и циклической частоты (температуры и частоты ). В этом случае

(6.40.7)