3 сем / физика_3_11ЛР_защита

Защита. Лабораторная работа №11

2. Сформулируйте и запишите закон Кирхгофа. Следствия из закона Кирхгофа.

Закон Кирхгофа (основан на втором законе термодинамики, определяет условие равновесного излучения): отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощающей способности не зависит от природы тела и является универсальной функцией (υ,Т).

Сами величины R и A, взятые отдельно, могут меняться чрезвычайно сильно при переходе от одного тела к другому. Отношение их одинаково для всех тел. Это значит, что тело, сильнее поглощающее какие-либо лучи, будет сильнее эти лучи и испускать. Таким образом, из з. Кирхгофа следует, что любое тело поглощает электромагнитные волны преимущественно в том спектральном интервале, в котором само их излучает.

Если тело не поглощает, то оно и не излучает:

Смысл функции Кирхгофа:

Для АЧТ: Функция Кирхгофа равна спектральной плотности энергетической светимости

(испускательной способности) черного тела.

Для всех тел: черного тела при той же Т и υ.

Из з. Кирхгофа испускательная способность черного тела:

Испускательная способность серого тела:

22. Что такое фотон? Его свойства.

Фотон – элементарная электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля, осуществляющее взаимодействие между заряженными частицами (переносчик электромагнитного взаимодействия).

Свойства фотона:

• движется со скоростью света с = νλ = 3·10⁸ м/с и массой

• не имеет массы покоя (т.е. покоящихся фотонов не существует, только в движении)

• не имеет электрического заряда

• обладает энергией

• обладает импульсом (направлен вдоль светового луча)

14. Мощность Р излучения шара радиусом R = 10 см при некоторой постоянной температуре Т равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом теплового излучения = 0,25.

По ф. Стефана-Больцмана для серого тела:

S =