Закон излучения Кирхгофа

Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы.

Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела определяется частотной и температурной зависимостью функции излучательной способности АЧТ.

Из экспериментов известно, что зависимость от частоты имеет вид несимметричной холмообразной кривой с единственным максимумом при частоте, приблизительно такой формы. Если температура растет, максимум на кривой передвигается слева направо - в интервал больших частот, по закону Вена. При этом кривая распределения становится более расплывчатой, широкой, а пик максимума на ней - более низким. При уменьшении температуры максимум, напротив, становится выше, а кривая - уже.

Законы излучения а.ч.т.

1. Закон Стефана-Больцмана

Re=σT4=(интеграл от 0 до бесконечности)(r λTd λ)= (интеграл от 0 до бесконечности)(r υTdυ)= σT4

σ – постоянная Стефана-Больцмана

σ=5,67 * 10-3 Вт/м2к4

W=σT4Sτ

τ – время излучения

серое тело поглощает энергию по всем длинам волн одинаково AλT = AT

W= AT σT4Sτ

0<= AT <=1

2. Закон смещения Вина (только для а.ч.т.)

При повышении температуры а.ч.т. максимум спектральной плотности излучательности смещается в сторону коротких длин волн.

λ m = b/T

b = 2,9 * 10-3 мК – постоянная Вина

Закон Релея — Джинса — закон излучения Рэлея — Джинса для равновесной плотности излучения абсолютно чёрного тела u (ω, T) и для испускательной способности абсолютно чёрного тела f (ω, T) который получили Релей и Джинс, в рамках классической статистики о равнораспределении энергии по степеням свободы.