4. Тепловое излучение

22. В спектре звезды максимуму излучения соответствует частота 10¹⁵ Гц. Найти температуру поверхности этой звезды. Ответ: 10⁴ К.

23. Имеется два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них К. Найти температуру другого источника, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на мкм больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого источника. Ответ: 1750 K.

24. Найти температуру полностью ионизованной водородной плазмы плотностью ρ = 0.10 г/см³, при которой давление теплового излучения равно газокинетическому давлению частиц плазмы. Иметь в виду, что давление теплового излучения p = u/3, где u — объемная плотность энергии излучения, и что при высоких температурах вещества подчиняются уравнению состояния идеальных газов. Ответ: 1.88·10⁷ К.

25. Получить с помощью формулы Планка приближенные выражения для объемной спектральной плотности излучения u_ω: а) в области, где hω << kT (формула Рэлея — Джинса); б) в области, где hω >> kT (формула Вина).

26. Черная пластина, освещаемая Солнцем, расположена перпендикулярно его лучам. Определите освещенность пластины, если ее температура равна 300 К. Ответ: 919 Вт/м².

27. Найти мощность излучения абсолютно черного тела, если площадь излучающей поверхности тела равна 3 м², а максимум спектральной плотности излучения приходится на длину волны 580 нм. Ответ: 106 МВт.

Список литературы

1. Бутиков Е.И. Оптика. СПб: Лань, 2012.

2. Алешкевич В.А. Оптика. М.: Физматлит, 2010.

3. Сивухин Д.В. Оптика. М.: Физматлит, 2005.

4. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика, М.: МГУ, 2004.

5. Иродов И.Е. Волновые процессы: основные законы. М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2007.

6. Савельев И.В. Курс общей физики. Волны. Оптика. М.: Астрель: АСТ, 2004.

7. Корявов В.П. Методы решения задач в общем курсе физики. Оптика. М.: Студент, 2012.

8. Ильичева Е.Н. Методика решения задач оптики. М.: МГУ, 1981.

ЗУБКОВ Виктор Викторович

ЖЕРЕНКОВА Любовь Витальевна

Сборник задач по оптике

Учебно-методическое пособие

Компьютерная верстка В.В. Зубков

Технический редактор А.В. Жильцов

Подписано в печать 22.07.2013. Формат 60x84 ¹/₁₆.

Усл. печ. л. 3.75. Тираж 33. Заказ № 268.

Тверской государственный университет

Редакционно-издательское управление

Адрес: 170100, г. Тверь, ул. Желябова, 33.

Тел. РИУ [phone].