Излучать и поглощать могут твердые, жидкие и газообразные тела конечной толщины. Если на какое-либо тело падает луч интенсивностью I λ1, то этот луч частично поглощается и выходит с другой стороны тела с интенсивностью I λ2, меньшей, чем I λ1. Коэффициент поглощения для луча с данной длиной волны определяется из уравнения:
. (9.1)
Опыты показывают, что уменьшение интенсивности dIλ пропорционально начальной интенсивности Iλ, пути dx и зависит от свойств газа:
dIλ = - к Iλ dx.
Знак «минус» в правой части указывает на уменьшение интенсивности. Коэффициент пропорциональности к, зависящий от физических свойств тела, температуры и длины волны, называется коэффициентом поглощения вещества, для лучей с данной длиной волны; к имеет размерность 1/м. Разделяя переменные, получаем:
.
Интегрируя данное уравнение в пределах от x = 0 до x = s, находим
,
откуда при к = const:
Следовательно, коэффициент поглощения:
. (7-2)
Полученное уравнение показывает, что Aλ зависит от коэффициента поглощения вещества к и толщины слоя тела s. При толщине s = 0 коэффициент Aλ = 0, т. е. поглощение происходит в слое вещества конечной толщины. Если s = ∞, то Aλ = 1, т. е. слой большой толщины поглощает луч целиком, как абсолютно черное тело. На величину Aλ влияет также коэффициент поглощения вещества к. Если значение к велико, то поглощение происходит в тонком поверхностном слое. В связи с этим, состояние поверхности тела оказывает большое влияние на его поглощательную и излучательную способности. Если к = 0, то и Aλ = 0.
|
|