Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2011 в 18:47, доклад
Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым (температурным) излучением. Тепловое излучение, являясь самым распространенным в природе, совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества (т. е. за счет его внутренней энергии) и свойственно 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).
Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым (температурным) излучением. Тепловое излучение, являясь самым распространенным в природе, совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества (т. е. за счет его внутренней энергии) и свойственно 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
Количественной
где d — энергия электромагнитного излучения, испускаемого за единицу времени (мощность излучения) с единицы площади поверхности тела в интервале частот от n до n+dn.
Единица спектральной плотности энергетической светимости (Rn,T) — джоуль на метр в квадрате (Дж/м2).
Записанную формулу можно представить в виде функции длины волны:
Так как c=ln, то
где знак минус указывает на то, что с возрастанием одной из величин (n или l) другая величина убывает. Поэтому в дальнейшем знак минус будем опускать. Таким образом,
С помощью формулы
(197.1) можно перейти от Rn,T к Rl,T
Зная спектральную плотность энергетической светимости, можно вычислить интегральную энергетическую светимость (интегральную излучательность)(ее называют просто энергетической светимостью тела), просуммировав по всем частотам:
Способность тел поглощать
падающее на них излучение характеризуется
показывающей, какая
доля энергии, приносимой за единицу
времени на единицу площади поверхности
тела падающими на нее электромагнитными
волнами с частотами от n до n+
Тело, способное поглощать
полностью при любой
Идеальной моделью
черного тела является замкнутая
полость с небольшим
Наряду с понятием черного тела используют понятие серого тела — тела, поглощательная способность которого меньше единицы, но одинакова для всех частот и зависит только от температуры, материала и состояния поверхности тела. Таким образом, для серого тела =AT = const<l.
Исследование теплового излучения сыграло важную роль в создании квантовой теории света, поэтому необходимо рассмотреть законы, которым оно подчиняется.