Читайте также:
|
|
1) Закон Кирхгофа: отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел универсальной функцией длины волны (частоты) и температуры:
. (1.4)
Поскольку для абсолютно черного тела , то из выражения (1.4) следует, что для абсолютно чёрного тела .
Таким образом, универсальная функция Кирхгофа есть не что иное, как испускательная способность абсолютно черного тела при тех же значениях температуры и длины волны (частоты).
2) Закон излучения Планка (основной закон теплового излучения): испускательная способность абсолютно черного тела является следующей функцией длины волны и температуры:
, (1.5)
где h – постоянная Планка, с – скорость света в вакууме, k – постоянная Больцмана.
При постоянной температуре зависимость (1.5) описывает спектр теплового излучения абсолютно черного тела. В качестве примера на рис. 1.2 приведены зависи-мости испускательной способ-ности абсолютно чёрного тела от длины волны для двух температур. Площадь, охваты-ваемая кривой, дает энергети-ческую светимость абсолют-но черного тела. Энергетичес-кая светимость абсолютно черного тела сильно возрас-тает с повышением темпера-туры.
Разрабатывая теорию теп-лового излучения, Планк выд-винул квантовую гипотезу, согласно которой электромагнитное излучение атомами испускается в виде отдельных порций (квантов), энергия которых пропорциональна частоте излучения:
, (1.6)
где – постоянная Планка.
Из формулы Планка можно получить как частные случаи законы излучения абсолютно чёрного тела (Стефана-Больцмана и Вина).
3) Закон Стефана-Больцмана: энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры:
, (1.7)
где – постоянная Стефана-Больцмана.
4) Закон смещения Вина: в спектре излучения абсолютно черного тела длина волны , на которую приходится максимум испус-кательной способности , обратно пропорциональна абсолютной температуре:
, (1.8)
где мК – постоянная Вина.
Следовательно, с повышением температуры максимум испус-кательной способности абсолютно чёрного тела смещается в сторону более коротких длин волн (см. рис. 1.2).
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 48 | Нарушение авторских прав