26 Эффект Доплера

В акустике изменение частоты, обусловленное эффектом Доплера, определяется скоростями движения источника и приемника по отношению к среде, являющейся носителем звуковых волн (см. формулу (103.2)). Для световых волн также существует эффект Доплера. Однако особой среды, которая служила бы носителем электромагнитных волн, не существует. Поэтому доплеровское смещение частоты световых волн определяется только относительной скоростью источника и приемника.

27 Тепловое излучение. Абсолютно чёрное тело

Тепловое излучение - тело светится или начинает светится при сообщении ему необходимой энергии нагревания.

Закон Кирхгофа: Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы.

Энергетическая светимость: поток энергии, испускаемый на ед. поверхности излучаемого тела по всем направлениям(в пределах телесного угла).

Спектральная поглощательная способность:

Абсолютно чёрное тело поглощает всё падающее на него излучение, то есть для него  .

Серое тело: - зависит от температуры

Спектральная плотность энергетической светимости   — отношение величины энергетической светимости   приходящейся на малый спектральный интервал  , заключённый между   и  , к ширине этого интервала:

28 Закон Кирхгофа

Между излучательной и поглощательной способностью тела существует связь. В замкнутую плоскость с постоянной температурой поместим несколько тел. Эти тела (1,2,3) могутобмениваться энергией между собой только с помощью

излучения и поглощения. Если тепловое излучение больше чем поглощение, то т.к. t=const, то его энергия не меняется. Значит, тело 1 столько же поглощает, сколько излучает. Если имеется ряд тел, каждое из которых обладает излучательной способностью ( r (инд. λ1), r (инд. λ2),

r (инд. λ3) … r (инд. λn) и поглощательной способностью (a (инд.λ1),

a (инд. λ2), a (инд. λ3)… a (инд. λn), то отношение

r (инд. λ1) / a (инд. λ1) = r (инд. λ2) / a (инд. λ2) =…=

= r (инд.λn) / a(инд.λn)=f (λ, T). Не зависит от природы тела и является универсальной функцией от длины волны и температуры.

29 Закон Стефана-Больцмана. Законы Вина

Оптические методы определения температуры нагретых тел, основанные на законах теплового излучения, называются методами оптической пирометрии. Они позволяют измерить температуру расколенных и удаленных тел. В зависимости от характера закона, лежащего в основе метода, различают 3 типа оптической пирометрии: 1) закон Стефана-больцмана (радиационный метод), Rэ=δT⁴ (T – радиационная температура). 2) закон Вина (цветовой метод) λmax=b’/T. 3) яркостная пирометрия: r (инд. λT) (в) = 2πhc²* (λ^-5/ e(c. hν/ckT) - 1)

30 Квантовая гипотеза, формула Планка

С классической точки зрения, вывод формулы Релея-Джинса является безупречным, поэтому расхождение этой формулы с экспериментальными данными указывает на существование каких-то закономерностей, которые не соответствовали представлениям классической физики. В 1900г. Планк предложил новую модель теплового излучения. Он предположил:

1. Излучение испускается квантами энергии,т.е порциями, а энергия этой порции пропорциональна частоте.

₀=h=hc/, где h=6,625•10^-34 Дж•с — постоянная Планка.

2. Излучение производится линейным осциллятором. <>=h/(e^hv/(kT)-1)-средняя энергия осциллятора.

3. –спектральная плсотность энергетич. Светимости абсолютн. чёрного тела

Они согласованы с экспериментальными данными во всем диапазоне. Из этих формул можно получить частные случаи: законы Стефана-Больцмана, Вина, Джинса.