Составители:
1. ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
1.1. Тепловое равновесное излучение
Природа теплового излучения
Из курса молекулярной физики известно, что в системе, состоящей
из большого числа атомов или молекул средняя энергия их
хаотического движения, приходящаяся на одну частицу, равна:
ε
= kT
i
2
,
(1.1)
где: i - число степеней свободы частицы;
k - постоянная Больцмана;
T - абсолютная температура.
Если две подсистемы частиц, имеющих различные температуры,
находятся в соприкосновении (т.е. объединяются в одну систему), то
они начинают обмениваться энергий. В результате температура обеих
систем выравнивается.
Самый простой пример такого процесса -
смешивание воды в ванной,
либо добавление кипятка в остывшую воду, либо наоборот - добавление
холодной воды в горячую. Смешивая холодную и горячую воду, мы
приводим нашу систему к той равновесной температуре, которая нам
нужна.
Направленность процесса обмена энергией при взаимодействия
термодинамически неравновесных подсистем определяется вторым
законом (или вторым началом) термодинамики. Согласно
этому закону,
наиболее вероятно (а следовательно, и реально осуществляется) такое
состояние всей системы, когда в любом месте энергия частиц (и
температура) становится одинаковой.
Рассмотрим две взаимодействующие подсистемы. Одна из них
представляет собой замкнутую вакуумированную оболочку.
Температура стенки этой подсистемы равна Т
1
. Вторая подсистема
представляет собой тело, имеющее температуру Т
2
. Это тело в какой-то
момент времени помещается внутрь оболочки. Если температуры
подсистем различны (т.е. Т
1
≠
Т
2
), то согласно второму закону
термодинамики между телом и
