Читайте также:
|
закон, утверждающий, что отношение испускат. способности e(l, Т) тел к их поглощат. способности а(l, Т) не зависит от природы излучающего тела, равно излучат. способности абсолютно чёрного тела e0(l, T) и зависит от длины волны излучения l и абс. темп-ры Т:
(e(l, T))/(a(l, T))=e0(l,T).
Ф-ция e0(l, T) в явном виде даётся Планка законом излучения.
К. з. и. явл. одним из осн. законов теплового излучения и не распространяется на др. виды излучения. Он установлен нем. физиком Г. Р. Кирхгофом (G. R. Kirchhoff) в 1859 на основании второго начала термодинамики и затем подтверждён экспериментально. Согласно К. з. и., тело, к-рое при данной темп-ре лучше поглощает излучение, должно интенсивнее излучать. Напр., при накаливании платиновой пластинки, часть к-рой покрыта платиновой чернью, её чёрный конец (поглощат. способность к-рого близка к единице) светится ярче, чем светлый.
КИРХГОФА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ
-один из осн. законов теплового излучения, устанавливающий зависимость между испусканием и поглощением эл.-магн. излучения телом определ. темп-ры Т. Открыт Г. Р. Кирхгофом (G. R. Kirchhoff) в 1859, положил начало развитию теории равновесного теплового излучения.
Согласно К. з. и., отношение испускателъной способности тела (поверхности непрозрачного тела) к его поглощательной способности одинаково для всех тел и является универсальной ф-цией частоты 
(или длины волны 
) излучения и абс. темп-ры Т; эта ф-ция определяется Планка законом излучения. К. з. и. справедлив для теплового излучения любой частоты, как испускаемого элементом поверхности тела в нек-ром направлении, так и испускаемого во всех направлениях (т. е. в пределах телесного угла 
).
Испускат. способность в заданном направлении 
,т (энергетич. яркость поверхности) определяется потоком энергии излучения, испускаемым с единицы поверхности за единицу времени в этом направлении (в расчёте на единицу телесного угла), а поглощат. способность 
- отношением поглощённой энергии к энергии падающего излучения. К. з. и. для этого случая имеет вид
где 
- испускат. способность абсолютно чёрного тела (для него 
) в заданном направлении, одинаковая во всех направлениях и совпадающая с интенсивностью 
равновесного излучения при темп-ре Т (см. Излучение равновесное).
Испускат. способность во всех направлениях в пределах телесного угла 
получается интегрированием потока энергии излучения 
, испускаемого в телесном угле 
(
- угол между определ. направлением и нормалью к поверхности тела,
- азимут), по 
от 0 до 
и по 
от 0 до 
, т. е.
где
поглощат. способность тела по отношению к падающему на него равновесному излучению, 
- испускат. способность абсолютно чёрного тела, совпадающая с потоком энергии равновесного излучения за единицу времени через единичную площадку в одну сторону. К. з. и. принимает вид
К. з. и. выводится из предположения о полном тер-модинамич. равновесии излучения с веществом и строго справедлив лишь для равновесного теплового излучения, в частности для излучения, заполняющего замкнутую полость при темп-ре Т. Однако он с хорошей точностью применим к тепловому излучению, испускаемому с поверхности тела, нагретого до высокой темп-ры, в окружающую более холодную среду, собственное излучение к-рой мало по сравнению с излучением данного тела, так что можно рассматривать эту среду как вакуум (разумеется, что для поддержания стационарного состояния необходимо подводить к излучающему в вакуум телу энергию).
При рассмотрении равновесия излучения с заполняющим объём разреженным веществом (газом, плазмой), в частности локального термодинамич. равновесия, К. з. и. устанавливает связь коэф. испускания 
(объёмной испускателъной способности) - потока энергии излучения частоты 
, испускаемого единичным объёмом вещества за единицу времени в нек-ром направлении (в расчёте на единицу телесного угла), и коэф. поглощения 
, определяющего уменьшение интенсивности излучения 
на единице длины вследствие поглощения, равное 
. При равновесии в объёме излучения с веществом поглощённая энергия 
компенсируется испущенной энергией 
и К. з. и. имеет вид
Эта форма записи К. з. и. используется в теории переноса излучения, в частности в её применениях к звёздным атмосферам (см. Звёзды)и плазме.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 83 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |