Классификация тел по оптическим свойствам

Ясно, что все реальные тела в природе способны отражать, поглощать и пропускать электромагнитное излучение. Рассмотрим, тем не менее, предельные случаи в отношении к рассмотренным выше «способностям». Этими предельными свойствами обладают так называемые «абсолютные» тела, классифицируемые по следующим свойствам.

1) Абсолютно чёрное тело (АЧТ) – тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение

Классической моделью абсолютно-чёрного тела является воображаемая поверхность отверстия в замкнутой полости, зачернённой изнутри печной сажей (самое известное в середине прошлого века «чёрное» вещество) (см. рис.1.3).

Во второй половине XX века были открыты теоретически как следствие ре-шения уравнений общей теории относи-тельности А. Эйнштейна и в дальнейшем с достаточной надёжностью обнаруже-ны в результате астрономических наблю-дений экзотические объекты, получив-шие название чёрные дыры, которые могут рассматриваться в качестве абсолютно чёрных тел вследствие имею-щихся в них аномально сильных гравии-тационных полей, которые задерживают даже световое излучение.

2) Абсолютно отражающее тело – тело, отражающее всё падающее на него излучение. Для такого тела

При этом различают два случая:

– абсолютно зеркальное тело, отражающее падающее на него излучение по закону «угол отражения равен углу падения»;

– абсолютно матовое тело, поверхность которого отражает падающее на него излучение диффузно, т.е. во всех направлениях.

3) Абсолютно прозрачное тело – тело, пропускающее всё падающее на него излучение, т.е. тело, совершенно не поглощающее и не отражающее падающее на него излучение

Сплошные среды с такими свойствами называются диатермическими. Примерами диатермических сред являются вакуум, неионизованные одно- и двухатомные газы.

4) Абсолютно серое тело (АСТ) – тело, оптические свойства которого не зависят от длины волны (частоты) излучения, т.е. для абсолютно серых тел

Естественно, тел с абсолютными оптическими свойствами (как впрочем и с любыми другими) в природе не существует (даже «чёрные дыры» оказываются не абсолютно чёрными вследствие квантовых эффектов). В частности, непрозрачные в оптическом диапазоне тела оказываются вполне прозрачными для рентгеновского и тем более гамма-излучения. Тем не менее, в приложении к энергетической практике, где значимый частотный диапазон излучения сравнительно узок, приведённая выше классификация вполне допустима.