Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

9
4
T
R
σ
=
. (1.4)
Коэффициент пропорциональности σ ( постоянная Стефана-Больцмана) равен
σ = 5,67⋅10
-8
Вт/(м
2
·К).
Дальнейшие исследования сводились к выяснению вида функции
Кирхгофа, т.е. спектральной плотности энергетической светимости абсолютно
черного тела, которая изучалась экспериментально. Распределение энергии
излучения абсолютно черного тела было изучено на опыте. На рис.1.1
представлена зависимость спектральной плотности энергетической светимости
абсолютно черного тела от длины волны для различных температур. Такая
зависимость называется спектром теплового излучения.
Площадь, ограниченная каждой кривой и осью абсцисс, определяет
полную энергию, испускаемую за единицу времени с единицы площади
поверхности абсолютно черного тела во всем интервале длин волн (или частот),
т.е. его энергетическую светимость. Как видно из графика, эта площадь быстро
растет с увеличением температуры. Эта особенность отражается в законе
Стефана-Больцмана, согласно которому энергетическая светимость
пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры.
а) б)
Рис.1.1. Зависимость спектральной плотности энергетической светимости абсолютно
черного тела: а) от частоты; б) от длины волны для различных температур
Экспериментальные кривые, приведенные на рис.1.1б, показывают
простую зависимость длины волны, на которую приходится максимум
спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела r
λ
от абсолютной температуры. Чем больше температура, тем меньше длина
волны, на которую приходится максимум спектра r
λ
(λ,T). Эта зависимость
была обнаружена немецким ученым Вином и носит название закон смещения
Вина:
T
b
m
=λ , (1.5)
v
r
v
                                  R = σT 4 .           (1.4)
Коэффициент пропорциональности σ ( постоянная Стефана-Больцмана) равен
σ = 5,67⋅10-8 Вт/(м2·К).
      Дальнейшие исследования сводились к выяснению вида функции
Кирхгофа, т.е. спектральной плотности энергетической светимости абсолютно
черного тела, которая изучалась экспериментально. Распределение энергии
излучения абсолютно черного тела было изучено на опыте. На рис.1.1
представлена зависимость спектральной плотности энергетической светимости
абсолютно черного тела от длины волны для различных температур. Такая
зависимость называется спектром теплового излучения.
      Площадь, ограниченная каждой кривой и осью абсцисс, определяет
полную энергию, испускаемую за единицу времени с единицы площади
поверхности абсолютно черного тела во всем интервале длин волн (или частот),
т.е. его энергетическую светимость. Как видно из графика, эта площадь быстро
растет с увеличением температуры. Эта особенность отражается в законе
Стефана-Больцмана,       согласно   которому    энергетическая    светимость
пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры.

     rv




                                         v
                      а)                                       б)
Рис.1.1. Зависимость спектральной плотности энергетической светимости абсолютно
черного тела: а) от частоты; б) от длины волны для различных температур


    Экспериментальные кривые, приведенные на рис.1.1б, показывают
простую зависимость длины волны, на которую приходится максимум
спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела r λ
от абсолютной температуры. Чем больше температура, тем меньше длина
волны, на которую приходится максимум спектра rλ (λ,T). Эта зависимость
была обнаружена немецким ученым Вином и носит название закон смещения
Вина:
                                         b
                                  λm =     ,   (1.5)
                                         T

                                         9

Страницы