Характеристики и закономерности теплового излучения

Тепловым излучением называется электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии. Оно зависит только от температуры и оптических свойств излучающего тела. Тепловое излучение – единственное, которое может находится в термодинамическом равновесии с веществом. Равновесное излучение устанавливается в системе, которая не обменивается теплотой с внешней средой, все точки тела находятся при одной и той же температуре. Тепловое излучение обладает следующими основными характеристиками:

1) спектральная плотность r(n,T)=dw/dn, где dw-энергия равновесного излучения, заключенная в единице объемы поля излучения.

2) Энергетическая светимость – физическая величина R_э, численно равная энергии электромагнитных волн всевозможных частот, излучаемых за единицу времени с единицы площади поверхности тела. Испускательной способностью называется физическая величина r_n, численно равная отношению энергии dW, излучаемой за единицу времени с единицы площади поверхности тела посредством электромагнитных волн в узком интервале частот от n+dn, к ширине этого интервала: r_n=dW/dn

3) Поглощательная способность – безразмерная величина a_n, показывающая, какая доля энергии электромагнитных волн с частотами от n+dn, падающих на поверхность тела, поглощается им: a_n=dW_погл/dW_пад£1.

Тепловое излучение. Абсолютно черное тело.

Тепловым излучением называется электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии. Оно зависит только от температуры и оптических свойств излучающего тела.

Абсолютно черным телом называется тело, которое полностью поглощает все падающие на

него излучение независимо от направления падающего излучения, его спектрального состава и поляризации, ничего не отражая и не пропуская: Поглощательная способность a_n=1. Моделью абсолютно черного тела может служить почти замкнутая полость с небольшим отверстием. Свет, попадающий внутрь полости через отверстие, претерпевает многократные отражения от стенок. При этом энергия падающего света практически полностью поглощается стенками полости независимо от их материала.