Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

6
Глава 1. Элементы квантовой физики
1.1. Квантовая природа излучения
1.1.1. Тепловое излучение и его характеристики
Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Све-
чение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым (темпера-
турным) излучением. Тепловое излучение, является самым распростра-
ненным в природе. Это излучение совершается за счет энергии тепло-
вого движения атомов и молекул вещества, то есть за счет его внутрен-
ней энергии, и свойственно всем телам при температуре выше 0 К. Теп-
ловое излучение характеризуется сплошным спектром, положение мак-
симума которого зависит от температуры. При высоких температурах
излучаются короткие (видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные
волны, при низких – преимущественно длинные (инфракрасные) волны.
Тепловое излучение – практически единственный вид излучения,
который может быть равновесным. Предположим, что нагретое (излу-
чающее) тело помещено в полость, ограниченную идеально отражаю-
щей оболочкой. С течением времени, в результате непрерывного обмена
энергией между телом и излучением, наступит равновесие, то есть тело
в единицу времени будет поглощать столько же энергии, сколько и из-
лучать. Допустим, что равновесие между телом и излучением по какой-
либо причине нарушено и тело излучает энергии больше, чем поглоща-
ет. Если в единицу времени тело больше излучает, чем поглощает (или
наоборот), то температура тела начнёт понижаться (или повышаться). В
результате будет ослабляться (или возрастать) количество излучаемой
телом энергии, пока, наконец, не установится равновесие. Все другие
виды излучения неравновесны.
Количественной характеристикой теплового излучения служит
спектральная плотность энергетической светимости (излучательно-
сти) тела – мощность излучения с единицы площади поверхности тела в
интервале частот единичной ширины:
,
,
изл
v v dv
v T
dW
R
dv
+
=
(1),
где
изл
,
d
dW
ν ν ν
+
– энергия электромагнитного излучения, испускаемого за
единицу времени (мощность излучения) с единицы площади поверхно-
сти тела в интервале частот от
ν
до
ν
+ d
ν
.
Единица спектральной плотности энергетической светимости (R
ν,T
)
– джоуль на метр в квадрате (Дж/м
2
).

Страницы