Закон смещения Вина.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ –испускание электромагнитных волн телами, обусловленное их внутренней энергией (т.е. нагретостью тел, или, тепловым движением атомов и молекул).

1. Все тела при T> 0 К испускают эл. магн. волны (т.е. тепловое излучение).

2. Тепловое излучение приходится на УФ, видимый и ИК диапазон.

Характеристики теплового излучения.

1. Мощность (или поток) N излучения

,

W - энергия, излучаемая за время t со всей поверхности тела.

2. Энергетическая светимость тела.

,

-площадь поверхности тела.

. зависит от температуры тела, природы вещества и состояния поверхности.

3. Излучательная способность, или, спектральная плотность энергетической светимости, .

,

-энергия, излучаемая за единицу времени с единицы площади поверхности тела в диапазоне длин волн от до ().

4. Поглощательная способность .

.

и - поглощенная и падающая на тело энергия в диапазоне длин волн от до ().

и зависят от длины волны излучения, температуры тела, природы вещества и состояния поверхности.

Тело, поглощающее все падающее на него излучение, называется абсолютно черным. Для него .

(Сажа, черный бархат, Солнце – близки к абс черн телам).

Моделью абс черн тела является отверстие в полости.

Законы теплового излучения.

Закон Кирхгофа.

Отношение излучательной способности к поглощательной не зависит от природы вещества и состояния поверхности, оно зависит только от длины волны и температуры, т.е.

= = = … = .

1,2,3,… - номера тел.

Можно также записать:

= , где = 1.

ЧТ -черн тело.

Тогда для любого тела

= . -излучательная способность абс черн тела, обозначается как (она же ) и называется функцией Кирхгофа.

Закон Кирхгофа:

отношение излучательной способности к поглощательной не зависит от природы вещества и состояния поверхности, а зависит только от длины волны и температуры и является излучательной способностью абс черн тела:

=

Экспериментальный вид функции Кирхгофа:

Закон смещения Вина.

, (1)

- длина волны, на которую приходится максимум излучения абс черн тела,

= 2,9 ∙10^-3 м∙К – постоянная Вина,

- температура в Кельвинах. К.

При повышении температуры длина волны, на которую приходится максимум излучения, смещается в коротковолновую область спектра.

Для серых тел ур-е (1) выполняется приближенно.

Дата добавления: 2015-12-07