Випромінювання реальних тіл

Випромінювання реальних тіл відрізняється від випромінювання АЧТ за потужністю, спектром і кутовим розподілом.

Закон Кірхгофа. Для всіх тіл відношення випромінювальної здатності R _λT до поглинальної здатності α _λТ дорівнює випромінювальній здатності r _λT абсолютно чорного тіла при тій же температурі і довжині хвилі, причому r _λT (див. формулу (95.8)) є універсальною функцією λ і T

. (95.11)

З формули (95.11) виходить, що випромінювання реальних тіл R _λT = α _λT r _λT менше, ніж АЧТ при однакових λ і T, оскільки α _λT < 1. Якщо тіло погано поглинає випромінювання (добре відбиває або прозоре), то воно буде слабко світиться на цих же довжинах хвиль.

На рис. 95.4а представлені спектри поглинання абсолютно чорного тіла, сірого тіла і тіла з селективним (вибірковим) поглинанням, тобто залежним від λ. Спектри теплового випромінювання цих тіл при однаковій температурі зображені на рис.95.4б.

На всіх довжинах хвиль випромінювання сірого тіла складає певну долю від випромінювання АЧТ, тобто сірий спектр подібний до чорного. Для тіла з селективним поглинанням спектр випромінювання може бути зовсім іншим.

Випромінювальність сірого тіла, згідно із законом Кірхгофа, дорівнює , а повна потужність з одиничної площі

або з урахуванням (95.10)

. (95.12)

Таким чином, закон Стефана-Больцмана (95.10) можна приблизно застосовувати до сірих тіл, ввівши поправочний множник α _Т (коефіцієнт поглинання або коефіцієнт чорноти).