Курс общей астрофизики. Постнов К.А - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

2.2. Излучение абсолютно черного тела
25
процессов: излучения и поглощения, ионизации и рекомбинации и
т.д. (все прямые и обратные процессы идут с одинаковыми скоро-
стями). При ТР существует только одно значение температуры, ко-
торое определяет физическое состояние среды. В природе ТР нигде
не выполняется строго. Локальное ТР (ЛТР) означает, что в каж-
дой бесконечно малой области детальное равновесие существует и
поддерживает ТР, но температура является функцией координат и
времени. При ТР выполняется а) закон Больцмана распределения
атомов по энергиям, б) закон Максвелла распределения свободных
частиц по скоростям (энергиям), в) закон Планка распределения
энергии фотонов г) закон Кирхгофа (см. ниже и Приложение).
2.2.3. Спектр абсолютно черного тела
Важнейший пример теплового излучения представляет собой
излучение абсолютно черного тела (АЧТ). Излучение АЧТ нахо-
дится в полном термодинамическом равновесии со средой и пото-
му называется равновесным излучением. Спектр АЧТ описывается
функцией Планка I
ν
= B
ν
(T ) и зависит только от температуры T .
Поле равновесного излучения строго изотропно (т.е. полный по-
ток через произвольно ориентированную площадку строго равен
нулю). Излучение АЧТ неполяризовано.
Напомним основные свойства функции Планка для равновес-
ного излучения. Эта функция может быть записана в виде удель-
ной интенсивности в единичном интервале частот с размерностью
[эрг/(см
2
·c·Гц·стер)]
B
ν
(T )=
2
3
c
2
(e
kT
1)
1
, (2.6)
или длин волн ([эрг/(см
3
·c·стер)])
B
λ
(T )=
2hc
2
λ
5
(e
hc
λkT
1)
1
. (2.7)
Функция Планка для разных температур изображена на рис. (2.3).
Рассмотрим предельные случаи и свойства функции Планка.
2.2. Излучение абсолютно черного тела                        25

процессов: излучения и поглощения, ионизации и рекомбинации и
т.д. (все прямые и обратные процессы идут с одинаковыми скоро-
стями). При ТР существует только одно значение температуры, ко-
торое определяет физическое состояние среды. В природе ТР нигде
не выполняется строго. Локальное ТР (ЛТР) означает, что в каж-
дой бесконечно малой области детальное равновесие существует и
поддерживает ТР, но температура является функцией координат и
времени. При ТР выполняется а) закон Больцмана распределения
атомов по энергиям, б) закон Максвелла распределения свободных
частиц по скоростям (энергиям), в) закон Планка распределения
энергии фотонов г) закон Кирхгофа (см. ниже и Приложение).

2.2.3. Спектр абсолютно черного тела
   Важнейший пример теплового излучения представляет собой
излучение абсолютно черного тела (АЧТ). Излучение АЧТ нахо-
дится в полном термодинамическом равновесии со средой и пото-
му называется равновесным излучением. Спектр АЧТ описывается
функцией Планка Iν = Bν (T ) и зависит только от температуры T .
Поле равновесного излучения строго изотропно (т.е. полный по-
ток через произвольно ориентированную площадку строго равен
нулю). Излучение АЧТ неполяризовано.
   Напомним основные свойства функции Планка для равновес-
ного излучения. Эта функция может быть записана в виде удель-
ной интенсивности в единичном интервале частот с размерностью
[эрг/(см2 ·c·Гц·стер)]

                                2hν 3 hν
                    Bν (T ) =        (e kT − 1)−1 ,        (2.6)
                                 c2

или длин волн ([эрг/(см3 ·c·стер)])

                                2hc2 hc
                    Bλ (T ) =       (e λkT − 1)−1 .        (2.7)
                                 λ5
Функция Планка для разных температур изображена на рис. (2.3).
Рассмотрим предельные случаи и свойства функции Планка.