Тепловое излучение

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.