Основные законы излучения

Закон Планка. Характер изменения интенсивности излучения в зависимости от длины волны и температуры устанавливается ос­нованным на квантовой теории законом Планка. абсолютно черное тело излуча­ет в любом диапазоне длин волн. При этом интенсивность излуче­ния равна нулю при длинах волн λ,равных нулю и бесконечности, а также при Т ₀= 0 К.

Закон Вина. Из сравнения полученных при разных температу­рах спектров излучения видно, что длина волны λ_max, соответствую­щая максимальному значению интенсивности излучения, зависит от температуры. Чем выше температура тела, тем меньше λ_max Это положение математически описывается законом сме­щения Вина: λ_max =2,9/Т (мм)

В отличие от абсолютно черного тела неокисленные чистые ме­таллы и газы излучают энергию в узком диапазоне длин волн. Такое излучение называется селективным.

Закон Ламберта. Согласно закону Ламберта, количество лучистой энергии, излучаемой элементом рассеивающей поверхности под уг­лом φ к нормали (рис. 3), равно произведению количества энергии, излучаемой по нормали, на косинус угла φ: Е _φ = Е_п · cosφ, где Е_п — плотность потока излучения, называемая также яркостью. В соот­ветствии с этим законом наибольшее количество энергии излучает­ся по нормали к излучающей поверхности. Закон Ламберта неприменим к полированным металлам.

Закон Стефана-Больцмана. Спектр излучения реальных тел отличается от спектра АЧТ. Для удобства рассмотрения излучения реальных тел вводят по­нятие серых тел. Эти тела имеют непрерывный спектр излучения, аналогичный спектру АЧТ, и отношение интенсивности излучения серого тела на каждой длине волны к соответствующей интенсив­ности излучения АЧТ при одинаковой температуре есть величина постоянная. Это отношение называется степенью черноты:

Степень черноты и коэффициент излучения реального серого тела зависят от его температуры, но зависимость эта незначительна.

Закон Кирхгофа. при оди­наковых температурах отношение излучаемой энергии серого тела к поглощаемой им энергии есть величина постоянная и равная энер­гии, излучаемой абсолютно черным телом при рассматриваемой температуре. Иными словами, чем больше тело поглощает, тем боль­ше оно излучает, и наоборот.