Адкрыць галоўнае меню

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 выпраменьванняПравіць

Энергетычная свяцільнасць целаПравіць

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 свяцільнасціПравіць

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 целаПравіць

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 целаПравіць

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 целаПравіць

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 целаПравіць

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

  — для шэрага цела

Аб'ёмная шчыльнасць энергіі выпраменьванняПравіць

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

Спектральная шчыльнасць энергііПравіць

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 выпраменьванняПравіць

Гл. таксамаПравіць

ЛітаратураПравіць

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

СпасылкіПравіць

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