3
Лабораторная работа № 305 Тепловое излучение
I. Цель и содержание работы.
Целью данной работы является ознакомление с законами теплового излучения.
Содержание работы состоит в получении зависимости энергии, излучаемой твердым
телом от длины волны излучемого света.
II. Краткая теория.
Тепловым излучением называют электромагнитные волны, испускаемые
атомами, которые возбуждаются за счет энергии их теплового движения. Если
излучение находится в равновесии с веществом, его называют равновесным
тепловым излучением.
Все тела при температуре Т > 0 К испускают электромагнитные волны.
Разреженные одноатомные газы дают линейчатые спектры излучения,
многоатомные газы и жидкости - полосатые
спектры, т.е.области с практически
непрерымным набором длин волн. Твердые тела излучают сплошные спектры,
состоящие из всевозможных длин волн. Человеческий глаз видит излучение в
ограниченном диапазоне длин волн примерно от 400 до 700 нм. Чтобы человек
смог увидеть излучение тела, температура тела должна быть не ниже 700
о
С.
Тепловое излучение характеризуют следующими величинами:
W - энергия излучения (в Дж);
(Дж/с = Вт) - световой поток или мощность излучения - это энергия,
излучаемая (или поглощаемая) за единицу времени;
(Дж/(с.м
2
) - энергетическая светимость (
Δ
S - площадь излучающей
поверхности). Энергетическая светимость R - по смыслу –
это энергия, излучаемая единичной площадью за единицу
времени по всем длинам волн
λ
от 0 до ∞ .
Кроме этих характеристик, называемых интегральными, используют также
спектральные характеристики, которые учитывают количество излучаемой
энергии, приходящейся на единичный интервал длин волн или единичный интервал
частот:
(Дж/(с.м
3
) излучательная способность - по смыслу -это
энергия, излучаемая единичной площадью в единицу
времени в единичном интервале: 1) длин волн
или
(Дж/ м
2
) 2) частот.
поглощательная способность (коэффициент поглощения) - это
отношение поглощенного светового потока к падающему потоку,
взятых в малом интервале длин волн вблизи данной длины волны.
t
W
Ф
Δ
Δ
=
S
t
W
R
Δ
Δ
Δ
=
λ
λ
ΔΔΔ
Δ
=
St
W
r
ν
ν
ΔΔΔ
Δ
=
St
W
r
падаю
щ
поглощ
Ф
Ф
a
Δ
Δ
=
