18.Тепловое излучение. Спектральные характеристики теплового излучения.

Электромагнитное излучение, возникающее за счет внутренней энергии тела и зависящее от температуры и оптических свойств этого тела, называется тепловым излучением.

Тепловое излучение находится в равновесии с телами, т.е. его наз равновесным все ост.виды излучений катод люминисц. анод- люминисц. неравновесным, т.к в этих излучениях имеют место необратимые затраты энергии источников за счет кот. образ тот или иной вид излучения.

Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания.

Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана. - постоянная Стефана — Больцмана

Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.

Характеристики теплового излучения.

Излучаемая телом энергия -W, измеряется в джоулях.

Мощность излучения или поток излучения - определяется энергией излучаемой телом в единицу времени, измеряется в ваттах. [Ф]=Дж/с=Вт.

Энергетическая светимость тела - - физическая величина, являющаяся функцией температуры и численно равная энергии, испускаемой телом в единицу времени с единицы площади поверхности по всем направлениям и по всему спектру частот. [R_T]=Вт/м².

Спектральная плотность энергетической светимости — функция частоты и температуры характеризующая распределение энергии излучения по всему спектру частот (или длин волн).

Объемная плотность энергии излучения —   — функция температуры, численно равная энергии электромагнитного излучения в единицу объема по всему спектру частот

Тело, которое поглощает полностью всю падающую на него энергию, при любой температуре называется черным . Абсолютно черных тел в природе нет, но есть близкие к ним по своим свойствам: сажа, черный бархат, платиновая чернь и некоторые другие.

Вместе с понятием черного тела используется понятие серого тела – тела, поглощательная способность которого меньше единицы, но одинакова для всех частот и зависит только от температуры, материала и состояния поверхности тела.

19. Законы теплового излучения абсолютно черного тела.

Тело, которое поглощает полностью всю падающую на него энергию, при любой температуре называется черным . Абсолютно черных тел в природе нет, но есть близкие к ним по своим свойствам: сажа, черный бархат, платиновая чернь и некоторые другие. Примером абс черн тела может служить полость с небольш отверстием: луч попадает и ост в нем. Вместе с понятием черного тела используется понятие серого тела – тела, поглощательная способность которого меньше единицы, но одинакова для всех частот и зависит только от температуры, материала и состояния поверхности тела. Изучение законов излучения абсолютно чёрного тела явилось одной из предпосылок появления квантовой механики.

Первый закон излучения Вина ,b – первая постоянная Вина.

Первая формула Вина справедлива для всех частот.

Второй закон Вина C – вторая постоянная Вина

Вторая формула Вина справедлива лишь в пределе высоких частот. Она является частным конкретным случаем первого закона Вина.

Попытка описать излучение абсолютно чёрного тела исходя из классических принципов термодинамики и электродинамики приводит к закону Релея — Джинса: k- постоянная Больцмана.

Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка:

Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана — Больцмана: ,  где j — мощность на единицу площади излучающей поверхности, а сигма постоянная С-Б.