- •2 Когер волны. Опт разн хода. Интерф волн.
- •4 Интерф при отраж от тонк пласт. Полосы равн накл.
- •6 Принц г-ф. Зоны ф. Дифр ф на круглом экране
- •7 Дифр на круглом отверстии
- •12 Естеств и поляриз свет. Степень поляриз.
- •14 Поляриз при отраж и преломл. З-н Брюстера.
- •18 Тепловое излучение. З-н Кирхгофа
- •19 З-н Стефана-Больцмана
- •20 З-н смещения Вина
- •21 Квантовая гипотеза и ф-ла Планка
- •22 Оптическая пирометрия
- •23 Фотоэффект. Ур-ние Эйнштейна
- •25 Земная атмосфера и солнечная радиация
- •26 Модели атома Томсона и Резерфорда
- •27 Постулаты Бора
- •28 Гипотеза де Бройля
18 Тепловое излучение. З-н Кирхгофа
Свечение тел, обусловл нагреванием –теплов (темпер) излучение. Теплов излучение соверш за счет энергии теплов движ атомов и молекул в-ва и свойственно всем телам при темпер выше 0 К. Теплов излучение хар-р сплошн спектром, полож макс кот зависит от темпер. При высок темпер излучаются короткие (видимые и УФ) ЭМ волны, при низких — преимущ длинные (инфракрасн).
Теплов излучение — практически единствен вид излучения, кот может быть равновесным.
Количествен хар-тикой теплов излучения служит спектральн плотность энергетич светимости тела — мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичн ширины:
где d — энергия ЭМ излучения, испускаем за един времени (мощность излучения) с един площади поверхности тела в
Способность тел поглощать падающ на них излучение характер спектральной поглощательной способностью
Наряду с понятием черного тела использ понят серого тела — тела, поглощательн способность кот меньше 1, но одинакова для всех частот и зависит только от темпер, материала и состояния поверхноститела. Для серого тела =AT = const<l.
Кирхгоф установил количествен связь между спектральн плотностью энергетич светимости и спектральной поглощат способностью тел. Отношение спектральн плотности энергетическ светимости к спектральн поглощательной способности не зависит от природы тела; оно явл для всех тел универсальн ф-цией частоты (длины волны) и температуры (закон Кирхгофа):
Универсальн ф-ция Кирхгофа r,T есть не что иное, как спектраль плотность энергетич светимости черного тела.
Из з-на Кирхгофа следует, что спектральн плотность энергетич светимости люб тела в люб обл спектра всегда меньше спектральн плотности энергетич светимости черн тела . З-н Кирхгофа описывает только теплов излучение, явл настолько характер для него, что может служ надежн критерием для опред природы излучения.
19 З-н Стефана-Больцмана
Абсол черное тело-тело,кот при люб темпер полностью поглощ ЭМ волны люб частот(сажа, черный бархат, платинов чернь).
Из з-на Кирхгофа следует, что спектральн плотность энергетическ светимости черного тела явл универсальное ф-цией, поэтому нахождение ее явн зависимости от частоты и темпер явл важной зад теории теплов излучения.
Стефан и Больцман реш эту зад лишь частично, установив зависимость энергетич светимости Re от темпер. По з-ну Стефана — Больцмана,
т.е. энергетич светимость черного тела пропорциональна 4 степени его термодинамич темпер; — постоян Стефана — Больцмана: ее эксперимент знач равно 5,6710–8 Вт/(м2 К4).
З-н Стефана — Больцмана, определяя зависимость Rе от темпер, не дает ответа относит спектрального состава излуч черного тела. Из эксперимент кривых зависимости ф-ции r,T от длины волны при различн температ следует, что распред энергии в спектре черн тела явл неравномерн. Все кривые имеют явно выраж макс, кот по мере повыш темпер смещ в сторону более коротк волн. Площадь, ограничен кривой зависимостиr,T от и осью абсцисс, пропорциональна энергетич светимости Re черн тела и по з-ну Стефана-Больцмана 4 степени температ.