Тепловое излучение. Фетисов И.Н - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЧЕРНОГО ТЕЛА.
Согласно теоретическому выводу Кирхгофа, испускательная способность абсолютно черного
тела зависит только от его температуры и длины волны. Это означает, что излучение из малень-
кого отверстия нагретой полости не зависит от свойств вещества стенок полости. Это обстоя-
тельство - принципиальное и ставит излучение АЧТ в выделенное положение и в теории, и на
практике. Излучение АЧТ описывается более простыми и точными законами, чем излучение
других тел. Модели АЧТ используются в качестве эталонного источника с известными свойст-
вами.
Закон изл учения Планка (основной закон теплового излучений):
испускательная способность АЧТ (
r
λ
λλ
λ
T
) зависит от длины волны и температуры следующим
образом:
1e
1hc2
r
kThc5
2
T
λ
λλ
λ
π
ππ
π
=
==
=
λ
λλ
λ
(9)
где
с
- скорость света в пустоте,
k
- постоянная Больцмана,
h
- постоянная Планка.
При выводе (9) Планк выдвинул квантовую гипотезу, согласно которой атомные осцилляторы
излучают энергию не непрерывно, а определенными порциями - квантами, причем энергия
кванта пропорциональна частоте излучения
E. = hν
νν
ν
Зависимость
r
λ
T
от
λ
при
T=const
описывает спектр излучения. На рис. 4 представлены спек-
тры при значениях температу ры,
характерных для данной лабораторной работы. Мощность из-
лучения с единичной площади в узкой спектральной полосе ширины
d
λ
, т.е. величина
r
λ
T
d
λ
,
имеет максимум при некотором значении
λ
=
λ
max
, которое уменьшается с увеличением темпе-
ратуры.
                     ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЧЕРНОГО ТЕЛА.
Согласно теоретическому выводу Кирхгофа, испускательная способность абсолютно черного
тела зависит только от его температуры и длины волны. Это означает, что излучение из малень-
кого отверстия нагретой полости не зависит от свойств вещества стенок полости. Это обстоя-
тельство - принципиальное и ставит излучение АЧТ в выделенное положение и в теории, и на
практике. Излучение АЧТ описывается более простыми и точными законами, чем излучение
других тел. Модели АЧТ используются в качестве эталонного источника с известными свойст-
вами.
Закон излучения Планка (основной закон теплового излучений):
испускательная способность АЧТ (rλT ) зависит от длины волны и температуры следующим
образом:

                                2 πc 2 h       1                                         (9)
                        rλT   =
                                  λ5     e hc kT − 1
где с - скорость света в пустоте, k - постоянная Больцмана, h - постоянная Планка.




При выводе (9) Планк выдвинул квантовую гипотезу, согласно которой атомные осцилляторы
излучают энергию не непрерывно, а определенными порциями - квантами, причем энергия
                                               ν
кванта пропорциональна частоте излучения E. = hν
Зависимость rλT от λ при T=const описывает спектр излучения. На рис. 4 представлены спек-
тры при значениях температуры, характерных для данной лабораторной работы. Мощность из-
лучения с единичной площади в узкой спектральной полосе ширины dλ, т.е. величина rλT dλ,
имеет максимум при некотором значении λ=λmax , которое уменьшается с увеличением темпе-
ратуры.