Теоретична частина. Тепловим випромінюванням називається електромагнітне випромінювання, обумовлене тепловим збудженням атомів і молекул тіла за рахунок енергії їхнього теплового
1.1. Основні визначення
Тепловим випромінюванням називається електромагнітне випромінювання, обумовлене тепловим збудженням атомів і молекул тіла за рахунок енергії їхнього теплового руху. Інтенсивність теплового випромінювання і його спектральний склад залежать від температури і хімічної природи випромінюючих тел.
Уведемо деякі кількісні характетики теплового випромінювання.
Випромінювальною здатністю тіла називається кількість енергії, що випускається за одиницю часу з одиниці площі в одиничному інтервалі частот:
(1)
Інтегральної випромінювальною здатністю (енергетичною світністю) називається кількість енергії, що випускається за одиницю часу з одиниці площі у всьому інтервалі частот від нуля до нескінченності:
(2)
Між інтегральної випромінювальноюздатністю 
і випромінювальною здатністю 
існує зв'язок:
(3)
Поглинальною здатністю тіла називається відношення поглиненої енергії до всієї падаючій на тіло енергії в інтервалі частот від n до n+dn:
(4)
Абсолютно чорним тілом (АЧТ) називається таке тіло, поглинальна здатність якого для всіх частот і температур дорівнює одиниці: a(n,T) = 1. Моделлю АЧТ може служити невеликий отвір, вирізаний в порожній сфері з непрозорої речовини (рис.1). Промінь світла, потрапляючи через такий отвір усередину порожнини, багато разів відбивається і практично цілком поглинається.
Сірим називається таке тіло, поглинальна здатність якого менше одиниці, але постійна для всіх частот і температур (рис.2). У кольорового тіла поглинальна здатність є функцією частоти і температури.
Рис.1
| 
Рис.2
|
1.2. Основні закономірності теплового випромінювання
Зв'язок між випромінювальною і поглинальною здатністю тіла встановлюється законом Кирхгофа:
Відношення випромінювальної здатності тіла до його поглинальної здатності не залежить від природи тіла і дорівнює випромінювальній здатності АЧТ (при тій же частоті і температурі):
| (5) |
де 
- випромінювальна здатність АЧТ. Це відношення є універсальною (для всіх тіл) функцією частоти і температури.
Основна проблема випромінювання АЧТ - визначення виду функції . Експерименти дозволили знайти цю залежність і сформулювати деякі частинні закони випромінювання АЧТ. Експериментальні залежності 
для двох значень температури показані на рис.3.
Рис .3
|
Видно, що випромінювальна здатність АЧТ падає при малих і великих частотах і досягає максимуму при деякім значенні nm. З ростом температури випромінювальна здатність зростає, а її максимальне значення зміщується в область великих частот.
Сформулюємо частинні закони випромінювання АЧТ.
Дата добавления: 2015-01-15; просмотров: 899;