Характеристики теплового излучения

Поток излучения Ф = [Вт] -отношение энергии W излучения ко времени t, за которое оно произошло.

Энергетическая светимость тела R = [Вт/м²] -отношение потока излучения, испускаемого телом, к площади S поверхности излучателя.

Испускательная способность тела r = -отношение энергетической светимости ∆R , соответствующей узкому участку спектра, к ширине этого участка ∆λ; испускательная способность для данного тела зависит от длины волны λ, вблизи которой взят интервал ∆λ, и от температуры Т тела.

Коэффициент поглощения α = или α = -величина, равная отношению потока излучения Ф’ , поглощенного данным телом, к потоку излучения Ф , падающему на это тело или коэффициент поглощения можно рассматривать и для данного интервала длин волн ∆λ.

Абсолютно черное тело α = 1 -тело, которое при любой температуре поглощает всю энергию падающего на него электромагнитного излучения произвольной длины волны (например, сажа, черный бархат).

Модель абсолютно черного тела

Тело с небольшим отверстием О в замкнутой полости, стенки которой выполнены из поглощающего материала. Луч света, падающий внутри этой полости через отверстие О, претерпевает многократное отражение. При каждом отражении стенки полости поглощают часть энергии, поэтому интенсивность луча света, выходящего из отверстия, во много раз меньше интенсивности входящего.

Серое тело α < 1 – тело, поглощательная способность которого меньше единицы, не зависит от частоты (длины волны) света, но зависит от температуры.

Абсолютно белое тело α = 0 – тело, поглощательная способность которого равна нулю.

Закон Кирхгофа r = -отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности не зависит от природы тела и равно испускательной способности абсолютно черного тела при тех же значениях температуры и частоты (длины волны). Из закона следует, что тело поглощает электромагнитные волны преимущественно в том интервале, в котором само их испускает.

Законы теплового излучения черного тела – законы Стефана-Больцмана и Вина являются экспериментальными.

Закон Стефана-Больцмана R = σТ - энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры;