Атомная физика. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГУ им. Чернышевского | Саратов

Рубрика: 

4
ими электромагнитных волн. По законам термодинамики через некоторое вре-
мя все тела будут иметь одну и ту же температуру, а внутри оболочки устано-
вится электромагнитное поле, соответствующее той же температуре, т. е. уста-
новится равновесное состояние между тепловым излучением тел и поглощени-
ем ими электромагнитных волн.
Для этого случая Кирхгоф
сформулировал один из основных законов тепло-
вого излучения:
отношение спектральной излучательной способности Е
ν
,
Τ
к
спектральной поглощательной способности
α
ν
,
Τ
не зависит от природы тела ( в
противном случае равновесное излучение не могло бы существовать там, где
есть различные вещества)
и является универсальной функцией
ε
ν
,
Τ
, зависящей
только от температуры и частоты. При этом отдельно взятые E
ν
,
Τ
и
α
ν
,
Τ
могут
меняться от одного тела к другому, тогда как их отношение универсально:
EE
T
T
T
T
ν
ν
ν
ν
αα
,
,
,
,
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
=
12
. . . =
ε
ν
,
Τ
. (1)
Среди многообразия тел особое место занимает такое, поглощательная
способность которого для всех частот при любой температуре равна единице:
α
ν
,
Τ
=1. Его называют а б с о л ю т н о ч е р н ы м т е л о м (АЧТ). Сравнивая
определение АЧТ с законом Кирхгофа (1), cтановится очевидным, что универ-
сальная функция Кирхгофа
ε
ν
,
Τ
представляет собой спектральную излучатель-
ную способность абсолютно черного тела.
Излучательная способность тела тем больше, чем больше его поглоща-
тельная способность. Так как для всех тел, кроме АЧТ, величина
α
ν
,
Τ
<1, то из
всех тел при одной и той же температуре абсолютно черное тело обладает
наибольшей излучательной способностью. Из закона Кирхгофа вытекает также,
что всякое тело при данной температуре излучает преимущественно лучи таких
частот (длин волн), которые оно при той же температуре сильнее всего погло-
щает.
В дальнейшем мы будем рассматривать
излучающие поверхности твердых
тел, спектр излучения которых является непрерывным (сплошным).
Абсолютно черное тело является идеализированным объектом и в природе
не существует. Наилучшим приближением к абсолютно черному телу, по пред-
ложению Кирхгофа, является замкнутая полость, в стенке которой сделано ма-
лое отверстие, через которое излучение из полости может выходить наружу.
Полость поддерживается при постоянной температуре. Если стенки полости

Страницы