Тепловое излучение, его особенности и характеристики. Поглощательная способность.
Классификация тел по поглощательной способности. Абсолютно черное тело.
Теплово́е излуче́ние или лучеиспускание — передача энергии от одних тел к другим в виде электромагнитных волн за счёт их тепловой энергии. Тепловое излучение в основном приходится на инфракрасный участок спектра, т.е на длины волн от 0,74 мкм до 1000 мкм. Отличительной особенностью лучистого теплообмена является то, что он может осуществляться между телами, находящимися не только в какой-либо среде, но и вакууме.
Основные свойства теплового излучения
§ Тепловое излучение происходит по всему спектру частот от нуля до бесконечности
§ Интенсивность теплового излучения неравномерна по частотам и имеет явно выраженный максимум при определенной частоте
§ C ростом температуры общая интенсивность теплового излучения возрастает
§ C ростом температуры максимум излучения смещается в сторону больших частот (меньших длин волн)
§ Тепловое излучение характерно для тел независимо от их агрегатного состояния
§ Отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит, что если мы поместим тело в термоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии.
Поглощающая способность тела
Поглощающая способность тела — 
— функция частоты и температуры, показывающая, какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, поглощается телом в области частот 
вблизи 
где 
— поток энергии, поглощающейся телом.
— поток энергии, падающий на тело в области вблизи
|
|
§
Абсолютно черное тело
Абсолютно черное тело — это физическая абстракция (модель), под которой понимают тело, полностью поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение
— для абсолютно черного тела
Тепловое излучение. Закон Кирхгофа и его следствия.
Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859 году.
В современной формулировке закон звучит следующим образом:
Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы.
Известно, что при падении электромагнитного излучения на некоторое тело часть его отражается, часть поглощается и часть может пропускаться. Доля поглощаемого излучения на данной частоте называется поглощательной способностью тела 
. С другой стороны, каждое нагретое тело излучает энергию по некоторому закону 
, именуемым излучательной способностью тела.
Величины и могут сильно меняться при переходе от одного тела к другому, однако согласно закону излучения Кирхгофа отношение испускательной и поглощательной способностей не зависит от природы тела и является универсальной функцией частоты (длины волны) и температуры:
По определению, абсолютно чёрное тело поглощает всё падающее на него излучение, то есть для него 
. Поэтому функция 
совпадает с излучательной способностью абсолютно чёрного тела, описываемой законом Стефана — Больцмана, вследствие чего излучательная способность любого тела может быть найдена исходя лишь из его поглощательной способности.
|
|
3. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Закон Стефана–