3. Закон Кирхгофа

Отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности для данных частот и температур одинаково для всех тел и равно излучательной способности абсолютно черного тела :

- интегральная излучательная способность черного тела

4. Закон Стефана – Больцмана - излучательная способность абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры

- постоянная Стефана – Больцмана;

Т – абсолютная температура.

5. Закон смещения Вина

Длина волны , соответствующая максимальному значению излучательной способности абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре Т.

- постоянная Вина.

6. Энергия кванта излучения

- постоянная Планка; - частота излучения.

7. Формула Планка

- излучательной способности абсолютно черного тела;

- постоянная Больцмана.

8. Энергия фотона

9. Масса фотона

10. Импульс фотона

11. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

А – работа выхода электронов из металла; - масса электрона; - максимальная скорость фотоэлектронов.

12. Красная граница фотоэффекта

.

Примеры решения задач

Пример 1. Исследование спектра излучения Солнца показывает. Что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны 500 нм. Принимая Солнце за черное тело, определить его энергетическую светимость.

Дано:	Решение:
	Энергетическую светимость найдем из закона Стефана – Больцмана (1)
Температуру излучающей поверхности выразим из закона смещения Вина , откуда (2) Подставляя (2) в (1) окончательно находим

Вычисления:

.

Ответ:

Пример 2. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра ультрафиолетовым излучением с длиной волны 0,155 мкм.

Дано:	Решение:
	Максимальную скорость фотоэлектронов найдем из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта: (1) Длина волны и частота излучения связаны соотношением (2)
Подставляя (2) в (1) получим (3) Из формулы (3) окончательно находим скорость фотоэлектронов (4)

Вычисления:

Ответ: .

Задачи для самостоятельного решения Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина

1. Температура верхних слоев Солнца равна 5,3 кК. Считая Солнце черным телом. Определить длину волны , соответствующую максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости.

2. Определить температуру, при которой энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 10 кВт/м².

3. Абсолютно черное тело нагрето до температуры 3000 К. Найти длину волны , соответствующую максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости и энергетическую светимость .

4. Во сколько раз изменилась (увеличилась, уменьшилась) энергетическая светимость абсолютно черного тела , если длина волны , соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости уменьшилась с 2 мкм до 1 мкм.

5. Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость возросла в два раза.