ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОГЛИНАННЯ ТВЕРДИХ ТІЛ

Найрозповсюдженішим у природі видом електромагнітного випромінювання є теплове випромінювання, або випускання. Воно здійснюється за рахунок енергії теплового руху атомів і молекул, тобто за рахунок внутрішньої енергії речовини і тому призводить до охолодження випромінювального тіла. Теплове випромінювання мають усі тіла при будь-якій температурі, більшій від нуля Кельвіна. Воно має суцільний спектр, однак розподіл енергії в ньому залежить від температури: при низьких температурах – теплове випромінювання є переважно інфрачервоним, при високих – видимим і ультрафіолетовим.

Кожне тіло, випромінюючи, водночас поглинає частину енергії, що випромінюється іншими (оточуючими) тілами. Температура, що відповідає стану теплової (променевої) рівноваги, називається температурою теплової рівноваги.

Енергетична світимість, або повна випускальна здатність R тіла, - відношення енергії, що випромінюється з площі поверхні тіла до тривалості і площі випромінення (Дж/(м²×с). Повна поглинальна здатність А тіла – відношення променистої енергії, поглинутої тілом до всієї падаючої на нього променистої енергії. Спектральною випускальною здатністю R тіла називається енергетична світимість, розрахована для вузького інтервалу довжин хвиль (від ( /2) до ( + /2)). Аналогічно вводиться поняття спектральної поглинальної здатності А. Поглинальна здатність всіх реальних тіл менша від одиниці.

Уявне тіло, що поглинає при будь - якій температурі всю падаючу на нього променисту енергію, називається абсолютно чорним тілом. (Приклад – сажа, А=0,95). Для випромінювання абсолютного чорного тіла характерні такі закони:

Закон Кірхгофа.

Для всіх тіл при даній температурі відношення випускальної здатності до поглинальної є постійна величина, рівна випускальній здатності абсолютно чорного тіла при тій же температурі.

Якщо ізольована система складається з багатьох тіл з випускальними здатностями R^/ ,R^// ,R^/// і поглинальними здатностями А^/, А^//, А^///, і одне з них є абсолютно чорним, то

R^/ /А^/ = R^// /А^// = R^////А^/// = Е/1= Е. На рис.1 представлено графік розподілу енергії в спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла при Т=1259 К.

Площа, обмежена кривою розподілу і віссю абсцис, становить повну випускальну здатність Е абсолютно чорного тіла при температурі 1259 К, тобто відношення енергії, що випускається з площі його поверхні до часу випромінювання і до величини цієї площі:

Е/ * = Е= Е.