2014-01-27
992
2.1. Между спектральной плотностью энергетической светимости и поглощательной способностью любого тела имеется связь, которая выражается законом Кирхгофа:
. (8)
Отношение спектральной плотности энергетической светимости любого тела к его поглощательной способности при данной длине волны и температуре является величиной постоянной для всех тел и равной спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела r l, T при той же температуре и длине волны.
|
Здесь r l, T - универсальная функция Кирхгофа, при А l, Т = 1 
, т.е. универсальная функция Кирхгофа есть не что иное, как спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела.
Следствия закона Кирхгофа:
1. Так как А l, Т < 1, то 
: энергия излучения любого тела всегда меньше энергии излучения абсолютно черного тела;
2. Если тело не поглощает энергию в некотором диапазоне длин волн (А l, Т = 0), то оно и не излучает ее в этом диапазоне (
).
Интегральная энергетическая светимость
. Для серого тела 
,
т.е. коэффициент поглощения характеризует отношение излучательностей серого и черного тел. В технической литературе его называют степенью черноты серого тела.
2.2. Закон Стефана-Больцмана установлен Д.Стефаном (1879 г.) из анализа экспериментальных данных, а затем Л.Больцманом (1884 г.) - теоретическим путем.
, (9)
s = 5,67×10-8 Вт/(м2×К4) - постоянная Стефана-Больцмана,
т.е. энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна его абсолютной температуре в четвертой степени.
- закон Стефана-Больцмана для серого тела
2.3. Закон смещения Вина установлен немецким физиком В.Вином (1893 г.)
, b = 2,9×10-3 м× K - постоянная Вина. (10)
Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температуре этого тела, т.е. с увеличением температуры максимальное выделение энергии смещается в коротковолновый диапазон.
