Равновесная плотность энергии излучения зависит только от температуры и не зависит от свойств полости.
Найдем связь равновесной плотности энергии излучения с энергетической светимостью абсолютно черного тела .
Рассмотрим эвакуированную полость с абсолютно черными стенками.
В случае равновесия через каждую точку внутри полости будет проходить в любом направлении поток излучения одинаковой плотности.
Если бы излучение распространялось в одном заданном направлении (т.е. через данную точку проходил только один луч), плотность потока энергии в рассматриваемой точке была бы равна произведению плотности энергии и на скорость электромагнитной волны с.
Однако через каждую трубку (рис.1.3) проходит множество лучей, направления которых равномерно распределены в пределах телесного угла 4 .
Поток энергии также распределен равномерно в пределах этого телесного угла. Следовательно, в каждой точке в пределах телесного угла будет течь поток энергии, плотность которого
.
Возьмем на поверхности полости элементарную площадку .
|
|
Эта площадка посылает в пределах телесного угла в направлении, образующем с нормалью угол ,
поток энергии .
По всем направлениям в пределах телесного угла 2 , площадка посылает поток энергии
Однако , тогда
.
Это равенство должно выполняться для каждой спектральной составляющей излучения. Тогда