Цеплавое выпраменьванне

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці

Цеплавое выпраменьванне — электрамагнітнае выпраменьванне, якое ўзнікае за кошт унутранай энергіі цела[1]. Мае суцэльны спектр, максімум якога залежыць ад тэмпературы цела. Пры астыванні апошні зрушваецца ў даўгахвалевую частку спектра. Цеплавое выпраменьванне выпускаюць, напрыклад, нагрэты метал, зямная атмасфера і белы карлік[1][2].

Прычынай таго, што рэчыва выпраменьвае электрамагнітныя хвалі, з'яўляецца будова атамаў і малекул з зараджаных часціц, з-за чаго рэчыва працята электрамагнітнымі палямі. У прыватнасці, пры сутыкненнях атамаў і малекул адбываецца іх ударнае ўзбуджэнне з наступным высвечваннем. Характэрнай рысай з'яўляецца тое, што пры асерадненні каэфіцыента выпраменьвання паводле максвелаўскага размеркавання, пачынаючы з энергій kT, у спектры пачынаецца экспанентны завал[3].

У выпадку, калі выпраменьванне знаходзіцца ў тэрмадынамічнай раўнавазе з рэчывам, то такое выпраменьванне называецца раўнаважным. Спектр такога выпраменьвання эквівалентны спектру абсалютна чорнага цела і апісваецца законам Планка. Аднак ў агульным выпадку цеплавое выпраменьванне не знаходзіцца ў тэрмадынамічнай раўнавазе з рэчывам, такім чынам больш гарачае цела астывае, а халаднейшае наадварот награваецца. Спектр такога выпраменьвання вызначаецца законам Кірхгофа.

Асноўныя паняцці і характарыстыкі цеплавога выпраменьвання[правіць | правіць зыходнік]

Энергетычная свяцільнасць цела[правіць | правіць зыходнік]

Энергетычная свяцільнасць цела - — фізічная велічыня, якая з'яўляецца функцыяй тэмпературы і колькасна роўная энергіі, якая выпраменьваецца целам за адзінку часу з адзінкі плошчы паверхні ва ўсіх кірунках і па ўсім спектры частот.

 ; Дж/с·м² = Вт/м²

Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці[правіць | правіць зыходнік]

Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці — функцыя частаты і тэмпературы, якая характарызуе размеркаванне энергіі выпраменьвання па ўсім спектры частот (або даўжынь хваль).


Аналагічную функцыю можна напісаць і праз даўжыню хвалі


Можна даказаць, што спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці, выяўленая праз частату і даўжыню хвалі, звязаны суадносінамі:

Паглынальная здольнасць цела[правіць | правіць зыходнік]

Паглынальная здольнасць цела —  — функцыя частаты і тэмпературы, паказвае, якая частка энергіі электрамагнітнага выпраменьвання, што падае на цела, паглынаецца целам у вобласці частот каля

дзе  — паток энергіі, які паглынаецца целам.

 — паток энергіі, які падае на цела ў вобласці каля

Адлюстравальная здольнасць цела[правіць | правіць зыходнік]

Адлюстравальная здольнасць цела —  — функцыя частаты і тэмпературы, паказвае якая частка энергіі электрамагнітнага выпраменьвання, што падае на цела, адлюстроўваецца ад яго ў вобласці частот зблізку

дзе  — паток энергіі, які адлюстроўваецца ад цела.

 — паток энергіі, які падае на цела ў вобласці каля

Падрабязней гл. Альбеда

Абсалютна чорнае цела[правіць | правіць зыходнік]

Абсалютна чорнае цела — гэта фізічная абстракцыя (мадэль), пад якой разумеюць цела, якое цалкам паглынае ўсё электрамагнітнае выпраменьванне, якое падае на яго

 — для абсалютна чорнага цела

Падрабязней Абсалютна чорнае цела

Шэрае цела[правіць | правіць зыходнік]

Шэрае цела — гэта такое цела, каэфіцыент паглынання якога не залежыць ад частаты, а залежыць толькі ад тэмпературы

 — для шэрага цела

Аб'ёмная шчыльнасць энергіі выпраменьвання[правіць | правіць зыходнік]

Аб'ёмная шчыльнасць энергіі выпраменьвання —  — функцыя тэмпературы, колькасна роўная энергіі электрамагнітнага выпраменьвання ў адзінку аб'ёму па ўсім спектры частот

Спектральная шчыльнасць энергіі[правіць | правіць зыходнік]

Спектральная шчыльнасць энергіі —  — функцыя частаты і тэмпературы, звязаная з аб'ёмнай шчыльнасцю выпраменьвання формулай:

Варта адзначыць, што спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці для абсалютна чорнага цела звязана са спектральнай шчыльнасцю энергіі наступнымі суадносінамі:

 — для абсалютна чорнага цела

Асноўныя законы цеплавога выпраменьвання[правіць | правіць зыходнік]

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Ташлыкова-Бушкевич И. И. Физика. Уч. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Минск, 2008

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]


  1. 1,0 1,1 Шаблон:Кніга:Фізічная энцыклапедыя
  2. Белы карлік.
  3. А.В. Засов, К.А. Постнов Излучение абсолютного черного тела // Общая астрофизика — С. 32.