1. Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способность тел. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

Из многообразия электромагнитных излучений можно выделить только одно, которое присуще всем телам. Испускание электромагнитных волн за счет внутренней энергии тела назв. - тепловым излучением.

Тепловым излучением свойственны всем телам при температуре выше 0 К. Тепловое излучение характеризуется сплошным спектром, положение максимума, которого зависит от температуры. При высоких температурах излучаются, короткие(видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные волны, при низких – преимущественно длинные(инфракрасные). Тепловое излучение – практически единственный вид излучения, который может быть равновесным.

Характеристики теплового излучения:

1. Интегральное лучеиспускательная способность(энергетическая светимость).

;

2)Спектральная лучеиспускательная способность тела.(спектральное плотность энергии светимости).

;

3. Способность тела поглощать подающий на него излучения хар-тся.. поглащ. Способность тела показать какая доля инерции подается за 1 времени на 1 поверхности в интервале длин волн.

Поглащ и лучеиспуск способность тела зависит от длины волны t тела его природы и состояния поверхности.

Абсолютно черное тело.

Тела способны поглащ полностью при любой t все падающие на них излучения любой длины волны назв – Абсолютно черными.

Отношение спектральной лучеиспускательные способности тела к его поглащ способности не зависит от природы тела и есть величина постоянная для данной альфа и t. Так как для любого тела, то из закона Кирхгофа следует, что тепловое излучение любого тела в любой области спектра всегда меньше чем теплоизлучения абсолютно черного тела.

Закон Кирхгофа. Кирхгоф, опираясь на 2 закон термодинамики и анализа условия равновесного излучения в изолированной системе тел, установил количественную связь между спектральной плотностью энергетической светимости и спектральной поглощательной способности тел. Отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела; оно явл для всех тел универсальной функцией частоты(длины волны) и температуры.

2. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина.

Австрийский физик Й.Стефан(1835-1893) анализируя экспериментальные данные и Л.Больцман, применяя термодинамический метод, решил эту задачу лишь частично, установив зависимость энергетической светимости от температуры. Согласно закону Стефана-Больцмана, т.е. энергетическая светимость черного тела пропорциональна 4 степени его термодинамической температуры; постоянная Стефана-Больцмана, её экспериментальное значение равно 5,67 * Вт/

Немецкий физик В.Вин(1864-1928), опираясь на законы термо- и электродинамики, установил зависимость длины волны , соответствующей максимуму функции

, от Т. Согласно закону смещения Вина, , т.е. длина волны , соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости черного тела, обратно пропорциональна его термодинамической температуре, b-постоянная Вина, её экспериментальное значение = 2,9*м*К. Выражение назв смещения Вина, оно показывает смещение положения максимума функции ро мере возрастания температуры в область коротких волн. Закон Вини объясняет, почему при понижении температуры нагретых тел в их спектре все сильнее преобладает длинноволновое излучение.