- •11.Основные законы гидродинамики.Уравнение неразрывности струи
- •26.Торема гаусса и применение
- •27.Электрическое поле заряженной плоскости плоскость
- •28.Электрическое поле заряженной сферы сфера
- •29.Электрическое поле заряженной нити
- •30.Диэлектрики в электрическом поле .Явление поляризации диэлектриков
- •31.Постоянный электрический ток.Закон Ома и Джоуля-Ленца
- •32.Правило Киргофа
- •33.Магнитное поле.Понятие о магнитной индукции.ЗаконБио-саввара –лапаса
- •34.Магнитное поле прямого тока.Магнитное поля кругового тока.
- •35.Понятие магнитного потока.Сила Ампера
- •36.Закон полного тока
- •37.Уравнение Максвелла
- •§1.3. Второе уравнение Максвелла.
- •§1.4. Третье уравнение Максвелла. Закон сохранения заряда.
- •§1.5. Четвертое уравнение Максвелла.
- •38.Волны и их виды.Уравнение плоской волны.Энергия волны
- •39.Звуковые волны их характеристики.
- •40.Явление интерференции.Усл. Макс и мин
- •41.Примеры интерференции света.Меьод Юнга, в тонких пленках, кольца Ньютона
- •43.Дифракция света.Зоны Френеля
- •43.Дифракционная решетка.Угловая и линейная дисперсия.Разрешающая способность
- •44.Явление поляризации свтеа.ЗаконыБрюстера, Малюса
- •45.Двойноелучеприломление света
- •46.Тепловое излучение тела.Законыкиргофа, стефана-больцмана и вина
- •47.Ультрафиолетовая катастрофа, формула планка, квантовая природа излучения
- •48.Основы голографии.Получ. Голографич. Изображ. И их воспроизв.
- •49.Внешний фотоэффект.Уравн. Энштейна для фотоэфекта.Многофотонныйвнешн. Эффект.
- •50.Внутренний фотоэффект
- •51.Рентгеновские лучи, методы получения.Эффекткомптона.Давление света
- •52.Атом резерфорда –бора.Энергия атома водорода и водородоподобных атомов
- •53.Спектры излучения и поглощения атома водорода
- •54.Корпускулярно-волновой дуализм.Гипотеза де-бройля
- •55.Соотношение неопределенностей
- •56.Уравнение шреденгера.Волновая функция и ее физ. Смысл
- •57.Квантование энергии электрона в потенциальной яме.
- •58.Квантовые генераторы.Принцип работы
- •59.Основы зонной теории вещ-ва-проводники, диэлектрики полупрводники
- •60.Собственная и примесная проводимость полупроводников
- •61.Пи-н переход.Свой-ва
- •62.Полупроводниковый диод.Транзистор.Принцип работы
- •63.Строение ядра атома.Деффектмассы,энергия связи
- •64.Явление радиоактивности.З.Радиоактивного распада
- •65.Алфа бетта гамма распады
- •66.Ядерная реакция.Энергия ядерных реакций
46.Тепловое излучение тела.Законыкиргофа, стефана-больцмана и вина
Если в замкнутую полость с зеркально отражающими стенками поместить несколько тел, нагретых до различной температуры, то, как показывает опыт, такая система с течением времени приходит в состояние теплового равновесия, при котором все тела приобретают одинаковую температуру. Тела обмениваются энергией только путем испускания и поглощения лучистой энергии. В состоянии равновесия процессы испускания и поглощения энергии каждым телом в среднем компенсируют друг друга, и в пространстве между телами плотность энергии излучения достигает определенного значения, зависящего только от установившейся температуры тел. Это излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с телами, имеющими определенную температуру, называется равновесным или черным излучением. Плотность энергии равновесного излучения и его спектральный состав зависят только от температуры.
Если через малое отверстие заглянуть внутрь полости, в которой установилось термодинамическое равновесие между излучением и нагретыми телами, то глаз не различит очертаний тел и зафиксирует лишь однородное свечение всей полости в целом.
Пусть одно из тел в полости обладает свойством поглощать всю падающую на его поверхность лучистую энергию любого спектрального состава. Такое тело называютабсолютно черным. При заданной температуре собственное тепловое излучение абсолютно черного тела, находящегося в состоянии теплового равновесия с излучением, должно иметь тот же спектральный состав, что и окружающее это тело равновесное излучение. В противном случае равновесие между абсолютно черным телом и окружающем его излучением не могло бы установиться. Поэтому задача сводится к изучению спектрального состава излучения абсолютно черного тела. Решить эту задачу классическая физика оказалась не в состоянии.
|
Несколько позднее, в 1884 году, Л. Больцманвывел эту зависимость теоретически, исходя из термодинамических соображений. Этот закон получил названиезакона Стефана–Больцмана. Числовое значение постоянной σ, по современным измерениям, составляет
σ = 5,671·10–8 Вт / (м2 · К4). | |
|
Это соотношение ранее было получено Вином из термодинамики. Оно выражает так называемый закон смещения Вина: длина волны λm, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температуре T. Значение постоянной Вина
b = 2,898·10–3 м·К. |
Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленныйнемецкимфизикомКирхгофомв1859 году.
В современной формулировке закон звучит следующим образом:
Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуредля даннойчастотыи 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 телоизлучает энергиюпо некоторому закону, именуемымизлучательной способностью тела.
Величины имогут 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: