Тепловое излучение. Фетисов И.Н - 6 стр.

   3·105            0,01                      5·1014             Огненный шар на определенной ста-
                                                                 дии ядерного взрыва

                ИЗЛУЧЕНИЕ РЕАЛЬНЫХ ТЕЛ. ЗАКОН КИРХГОФА
Излучение реальных тел отличается от излучения АЧТ по мощности, спектру и угловому рас-
пределению.




Закон Кирхгофа (рис. 6). Для всех тел отношение испускательной способности RλT к поглоща-
тельной способности aλT равно испускательной способности rλT абсолютно черного тела при
той же температуре и длине волны, причем rλT (см. формулу (9)) является универсальной
функцией λ и T
                                   RλT/aλT = rλT                                      (12)

Из формулы (12) следует, что излучение реальных тел RλT = aλT rλT меньше, чем АЧТ при
одинаковых λ и T ,так как aλT <1. Если тело плохо поглощает излучение (хорошо отражает
или прозрачно), то оно будет слабо светиться на этих же длинах волн.
На рис. 6а представлены спектры поглощения абсолютно черного тела, серого тела (СТ) и тела
с селективным (избирательным) поглощением, т.е. зависящим от λ . Спектры теплового излу-
чения этих тел при одинаковой температуре изображены на рис. 6б. На всех длинах волн излу-
чение серого тела составляет постоянную долю aT < 1 от излучения АЧТ, т.е. серый спектр по-
добен черному. Для тела с селективным поглощением спектр излучения может быть совсем
иным.
                     сер                                               сер
Излучательность RλT серого тела, согласно закону Кирхгофа, равна RλT = aT rλT, а пол-
ная мощность с единичной площади
                                         ∞                   ∞
                                     =   ∫R         dλ = a T ∫ rλT dλ = a T R Э
                               сер            сер
                           R                  λT
                                         0                   0
или с учетом (11)
                                                                                                 (13)
                                              R сер = a T σT 4
Таким образом, закон Стефана-Больцмана (11) можно приближенно применять к серым телам,
введя поправочный множитель aT. Коэффициент поглощения aT в (13) называют также коэф-
фициентом излучения серого тела (или коэффициентом черноты).