Жылулық сәуле шығару

Денелердің электромагниттік толқын шығаруы, яғни сәуле шығаруы әр-түрлі энергиялардың есебінен болады. Сәуле шығарулардың ішінде ең жиі кездесетіні жылулық сәуле шығару болып табылады.

Дененің ішкі энергиясының есебінен туындайтын электромагниттік сәулелерді жылулық сәуле шығару деп аталады.

Жылулық сәуле шығару кез-келген температурада жүреді. Төменгі температураларда дене тек ұзын толқын ұзындықтағы сәулелер (инфрақызыл сәулелер) шығарады.

Жылулық сәуле шығару сәуле шығаратын денемен термодинамикалық тепе-теңдікте болатын бірден-бір сәуле шығару болып табылады.

Дененің бірлік бетінен бірлік уақыт ішінде барлық бағытта шығарылатын сәулелік энергия мөлшері энергетикалық жарқырауы деп атайды. Өлшем бірлігі .

.

Егер дененің энергетикалық жарқырауы спектрдің бір алқабына алынса, оны дененің спектрлік сәуле шығарғыштық қабілеті деп атайды.

.

Дененің спектрлік сәуле шығарғыштық қабілеті белгілі болған жағдайда энергетикалық жарқырауы келесі түрде аныталады:

.

Дененің энергетикалық жарқырауы толқын ұзындығы мен температураға тәуелді болады. Өзіне түскен сәулелерді толқын ұзындығына байланыссыз толығымен жұтатын денені абсолют қара дене деп атайды. Абсолют қара дененің жұту коэффициенті бірге тең: .

Жұту коэффициенті бірден кіші дене абсолют қара емес дене немесе қоңыр дене деп аталады: .

Абсолют қара дененің спектрлік сәуле шығарғыштық қабілеті толқын ұзындығы мен температураға тәуелді болады:

.

Неміс ғалымы Кирхгоф дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің сәуле жұтқыштық қабілетіне қатынасы дененің табиғатына тәуелсіз, барлық денелер үшін бірдей, сәуленің толқын ұзындығы мен температураға тәуелді универсал функция болады деген қорытынды жасады, яғни:

,

мұндағы: - температурасы дене температурасымен бірдей абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілеті.

Бұл заң Кирхгоф заңы деп аталады.