Закон смещения Вина
Закон смещения Вина устанавливает значение длины волны, при которой будет максимальная интенсивность излучения при данной температуре.
, (129)
Согласно закону Вина максимальная величина интенсивности излучении с повышением температуры сдвигается в сторону более коротких волн (что наглядно иллюстрируется пунктирной кривой на рис. 19.
Этот закон опытным путем был установлен чешским ученым Стефаном и теоретически обоснован австрийским ученым Больцманом. Согласно закону Стефана-Больцмана излучательная способность абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени:
(130)
σ0=5,67*10-8 Вт/м2К4- константа излучения абсолютно черного тела.
Для практических расчетов уравнение (128) обычно используют в другой, более удобной форме, имеющей вид:
(131)
С0=5,67 Вт/м2К4- коэффициент излучения абсолютно черного тела.
Абсолютно черных тел в природе не существует. Реальные тела не поглощают всей падающей на них лучистой энергии и имеют А < 1.
|
|
Тела, у которых коэффициент поглощения не зависит от длины волны и лежит в пределах 0 < А < 1, называют серыми телами. Большинство твердых тел и капельных жидкостей являются серыми телами.
Закон Стефана-Больцмана применим и к серым телам. В этом случае он принимает вид:
(132)
где С, Вт/м2К4- коэффициент излучения серого тела. Очевидно, и изменяется в пределах С=0 - 5,67. Отношение ε=Е/Е0=С/С0 - степень черноты серого тела. Степенью черноты ε называется отношение излучательной способности серого тела к излучательной способности абсолютно черного тела при той же температуре.
Степень черноты изменяется в пределах ε = 0 - 1 и зависит от температуры.
Тогда для серых тел можно записать:
(133)
Следовательно, С=ε*С0
Рис.20.К выводу закона Кирхгофа.