2017-12-14
3958
Излучение тела, обусловленное тепловым движением молекул, называется тепловым, так как происходит за счёт энергии теплового движения молекул (атомов). Любое тело с температурой Т≠0, излучает, причём спектр излучения – сплошной. Тепловое излучение – единственное излучение, способное находиться в термодинамическом равновесии с веществом. Если уменьшение энергии тела при излучении восполняется за счёт поглощения излучения, падающего на тело из окружающей среды, то излучение называется равновесным.
Тепловое излучение тел может быть охарактеризовано следующими величинами:
1) Интегральная интенсивность излучения 
численно равна энергии всех длин волн, излучаемой за единицу времени с единичной площади поверхности тела:
. (20.1)
Эту величину называют также полной энергетической светимостью. Она зависит от абсолютной температуры тела. Размерность :
.
2) Монохроматическая (дифференциальная) интенсивность излучения (спектральная плотность энергетической светимости) численно равна энергии, излучаемой за единицу времени с единичной площади поверхности тела в единичном интервале длин волн:
|
|
|
(20.2)
или частот:
. (20.2а)
Размерности:
; 
.
Монохроматическая интенсивность излучения является функцией длины волны и температуры (20.2) или частоты и температуры (20.2а). Найдём связь между 
и 
. Из (20.2) и (20.2а):
. (20.3)
Связь между интегральной и монохроматической интенсивностями излучения:
(20.4)
Это значит, что площадь под графиком зависимости 
или 
равна .
Из всей падающей на тело энергии dWпадающ. монохроматического света в интервале длин волн [l; l+dl] часть энергии dWпоглощ. поглощается телом.
3) Спектральная поглощательная способность тела – это величина,показывающая, какую долю энергии падающего излучения в интервале длин волн [l; l+ d l] вблизи данной длины волны l тело поглощает:
, (20.5)
.
Тело называется абсолютно чёрным (АЧТ), если поглощает всё излучение, падающее на него. Для абсолютно черного тела
.
В природе не существует абсолютно чёрных тел. Тела, покрытые сажей или платиновой чернью, приближаются по своим свойствам к абсолютно черным лишь в ограниченном интервале длин волн. Наиболее совершенной моделью черного тела может служить небольшое отверстие в непрозрачной стенке замкнутой полости (рис.20.1). Луч света, попадающий внутрь через отверстие, претерпевает многократные отражения от стенок полости, прежде чем он выйдет обратно. При каждом отражении происходит частичное поглощение энергии света стенками. Поэтому независимо от материала стенок интенсивность света, выходящего из полости через отверстие, во много раз меньше интенсивности падающего извне первичного излучения. Эта модель тем ближе по характеристикам к чёрному телу, чем больше отношение площади поверхности полости к площади отверстия.
|
|
|
