Тепловое излучение
Тепловое излучение — это электромагнитное излучение, возникающее в веществе за счёт внутренней энергии. Его испускают все нагретые тела (твёрдые, жидкие или газообразные), оптическая толщина которых больше единицы. Тепловое излучение характеризуется непрерывным спектром.
Совершенный излучатель называется абсолютно чёрным телом. Такое тело полностью поглощает все падающее на него излучение, но оно же и излучает полученную энергию тоже в виде электромагнитных волн. Свойства этого излучения зависят только от температуры абсолютно чёрного тела. Свойства теплового излучения абсолютно чёрного тела практически совпадают со свойствами излучения, распространяющегося в горячей плазме.
В каждой длине волны, точнее в единичном интервале длин волн, в центре которого расположена данная длина волны, проходит своё количество энергии, которое определяется только температурой. Это называется распределением энергии в спектре.
Распределение энергии в спектре определяется формулой Планка.
Закон Бугера
Прохождение излучения через слой вещества сопровождается поглощением излучения. В результате излучение ослабляется. Ослабление описывается формулой, называемой законом Бугера:
I = I0e-τ.
В этой формуле I и I0 — интенсивности излучения, т. е. количества энергии, переносимой излучением в единицу времени через единичную площадку; τ — оптическая глубина, равная коэффициенту поглощения, умноженному на пройденный в веществе путь. Вообще τ называют оптической толщиной, если говорят о поглощении в слое вещества; если же речь идёт об излучении слоя, лежащего внутри, то оптическая толщина вышележащих слоёв называется оптической глубиной. Коэффициент поглощения зависит от температуры, плотности и химического состава вещества. Из формулы закона Бугера следует, что, проходя слой, оптическая глубина которого равна единица, излучение ослабевает в 2,7 раза.
Закон Стефана-Больцмана
Мощность теплового излучения определяется законом Стефана—Больцмана:
«Энергия, излучаемая поверхностью нагретого тела, пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры».
Поверхность площадью 1 м2 излучает ежесекундно энергию, определяемую формулой
E = σT4, Материал с сайта http://wiki-what.com
где σ = 5,67 • 10-8 Вт/(м2 • К4) — постоянная Стефана—Больцмана.
Закон смещения Вина
Кривая, описывающая распределение энергии в спектре (рис. 57), имеет максимум, положение которого выражается законом Вина:
«Длина волны максимума излучения обратно пропорциональна абсолютной температуре излучающего тела»:
λ = b / T.
Картинки (фото, рисунки)
Рис. 57. Распределение энергии в спектре
На этой странице материал по темам:
Тепловое излучение стали
Основные законы теплового излучения кратко
Wikiwhat.ru
Тепловое излучение может распространяться только от очень горячих тел
Тепловое излучение физика кратко