Вопрос 15.

Т ела нагретые до достаточно высоких температур светятся. Свечение тел обусловленное нагреванием, называется тепловым излучением. При высоких температурах излучаются короткие электромагнитные волны, при назких преимущественно длинные. Тепловое излучение может быть равновесным, т.е. толо в единицу времени будет поглощать столько же энергии сколько и излучать. Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости тела- мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины где - энергия электромагнитного излучения, испускаемого за единицу времени с единицы площади поверхности тела в интервале частот от ν до ν+dν. Записанную формулу можно представить в виде функции длинны волны т.к. c=λν то

з нак – показывает что с возрастанием одной из величин другая

убывает.. т.о. Зная спектральную плотность энергетической светимости, можно вычислить интегральную энергетическую светимость

Способность тел поглощать падающее на них излучение характеризуется спектральной поглощательной способностью. . Показывающей какая доля энергии, приносимой за единицу времени на единицу площади поверхности тела падающими на нее электромагнитными волнами с частомами от ν до ν+dν поглощается телом. Спектральная поглощательная способность- величина безразмерная. Величины зависят от природы тела, его термодинамической температуры и при этом различаются для излучений с различными частотами. Тело, способное поглощать полностью при любой температуре все падающие на него излучения любой частоты, называется черным. Абсолютно черных тел в природе нет но платиновая чернь, черный бархат близко к ним по своим свойствам.

Закон Кирхгофа: отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела; оно является для всех тел универсальной функцией частоты и температуры Универсальная ункция Кирхгофа есть спектральная плотность энергетической светимости черного тела, т.к. для черного тела =1. Для всех тел отношение спектральной плотности энергитеческой светимости к спектральной поглощательной способности = спектральной плотности энергетической светимости черного тела при той же температуре и частоте. Закон стефана- Больцмана. , т.е. энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры σ- постоянная Стефана- Б =5,67 * 10 Вт/(м *К )

Закон С-Б определяя зависимость от температуры не дает ответа относительно спектрального состава излучения черного тела.

И злучение состоит из волн различных частот ω. Поток энергии обозначим dω через dRω величина - называется испускательной способностью. Она зависти от температуры тела.

-энергетическая светимость связана с испускательной способностью.

Пусть на элементарную площадку поверхности тела падает поток лучистой энергии dФω, обусловленный электромагнитными волнами, частота кот заключена в интервале dω. Часть этого потока dФ’ω будет поглощена телом Безразмерная величина называется поглощательной способностью. Поглощательная способность тела есть функция частоты и температуры.

Испускательная способность тела rl_,Т численно равна энергии тела dWl, излучаемой телом c единицы поверхности тела, за единицу времени при температуре тела Т, в диапазоне длин волн от lдо l+dl, т.е. (2) Эту величину называют также спектральной плотностью энергетической светимости тела. Энергетическая светимость связана с испускательной способностью формулой (3)

Поглощательная способность тела al_,T - число, показывающее, какая доля энергии излучения, падающего на поверхность тела, поглощается им в диапазоне длин волн от l до l+dl, т.е. . (4) Тело, для которого al_,T=1 во всем диапазоне длин волн, называется абсолютно черным телом (АЧТ).Тело, для которого al_,T=const<1 во всем диапазоне длин волн называют серым.