Физика. Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 97 стр.

UptoLike

Составители: 

10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7А
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕЛ
Цель работы: знакомство с законами теплового излуче-
ния тел.
Приборы и принадлежности: установка для изучения за-
конов теплового излучения тела и некоторыми методами их
проверки.
10.1. Тепловое излучение тел и его характеристики
Электромагнитное излучение, возбуждаемое за счет
энергии теплового движения атомов и молекул при нагревании
тел, называется тепловым.
Набор длин волн, излучаемых на-
гретым телом, называется спектром излучения.
Существует исторически сложившееся деление спектра
излучения на области: УФ-ультрафиолетовую с длинами волн
λ
от 0,2 до 0,33 мкм, видимую (0,38–0,76 мкм) и три инфра-
красные (ИК): ближнюю (0,76–2,5), среднюю (2,5–25) и длин-
новолновую (25–1 000 мкм).
97
2 10
3
Излучение УФ, видимой и ближней ИК-областей обуслов-
лено квантовыми переходами внешних электронов в атомах,
излучающих при каждом переходе квант энергии
ε
= h
ν
или
кратный ему (hпостоянная Планка, равная
66
4
,
Дж
с;
ν
частота, связанная с длиной волны
λ
соотношением
ν
= с/λ,
где сскорость света в вакууме). Излучение средневолнового
и длинноволнового ИК-диапазонов связано с колебательными
и вращательными переходами в кристаллической решетке тела.
Тепловое излучение тел является равновесным. Если излу-
чатель поместить в идеально отражающую оболочку, то с те-
чением времени в системе установится состояние термодина-
мического равновесия. Тело излучает в единицу времени
столько же энергии, сколько поглощает при отражении от
оболочки. При этом температура тела остается неизменной.
Введем некоторые характеристики излучающей поверх-
ности:
1. Энергетическая светимость, или лучеиспускательная
способность тела R
Т
это энергия, излучаемая с единицы по-
             10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7А
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕЛ
    Цель работы: знакомство с законами теплового излуче-
ния тел.
    Приборы и принадлежности: установка для изучения за-
конов теплового излучения тела и некоторыми методами их
проверки.

    10.1. Тепловое излучение тел и его характеристики
    Электромагнитное излучение, возбуждаемое за счет
энергии теплового движения атомов и молекул при нагревании
тел, называется тепловым. Набор длин волн, излучаемых на-
гретым телом, называется спектром излучения.
    Существует исторически сложившееся деление спектра
излучения на области: УФ-ультрафиолетовую с длинами волн
λ от 0,2 до 0,33 мкм, видимую (0,38–0,76 мкм) и три инфра-
красные (ИК): ближнюю (0,76–2,5), среднюю (2,5–25) и длин-
новолновую (25–1 000 мкм).
    Излучение УФ, видимой и ближней ИК-областей обуслов-
лено квантовыми переходами внешних электронов в атомах,
излучающих при каждом переходе квант энергии ε = hν или
кратный ему (h – постоянная Планка, равная 6,62 ⋅ 10 −34Дж ⋅ с;
ν – частота, связанная с длиной волны λ соотношением ν = с/λ,
где с – скорость света в вакууме). Излучение средневолнового
и длинноволнового ИК-диапазонов связано с колебательными
и вращательными переходами в кристаллической решетке тела.
    Тепловое излучение тел является равновесным. Если излу-
чатель поместить в идеально отражающую оболочку, то с те-
чением времени в системе установится состояние термодина-
мического равновесия. Тело излучает в единицу времени
столько же энергии, сколько поглощает при отражении от
оболочки. При этом температура тела остается неизменной.
    Введем некоторые характеристики излучающей поверх-
ности:
    1. Энергетическая светимость, или лучеиспускательная
способность тела RТ – это энергия, излучаемая с единицы по-
                              97