Тепловое излучение презентация

температуре Т > 0 К и возникающее за счет его внутренней (тепловой) энергии.

определенной длины волны. В этом нас убеждают опыты по разложению света в спектр с помощью призмы, а также опыты по интерференции и дифракции.
По степени нагрева элемента можем судить о мощности излучения данной частоты
Зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волны называют спектром излучения тела

Получение спектра излучения

Е=h·ν

мощность излучения за время, значительно большее периода световых колебаний, принимают за поток излучения Ф. В СИ он выражается в ваттах (Вт).Поток излучения, испускаемый 1 м2 поверхности, называют энергетической светимостью rλ. Она выражается в ваттах на квадратный метр (Вт/м2).

поглощательная способность
ελ – спектральная плотность светимости черного тела при той же Т и частоте ν

времени и больше энергии, но , следовательно это тело должно обладать и большей поглощающей способностью.

спектральной излучательной способности АЧТ;
если тело не поглощает электромагнитные волны какой-то частоты, то оно их и не излучает, так как при αv,Т = 0, rv,T = 0.

Следствия из законов Кирхгофа

его термодинамической температуры; σ — постоянная Стефана — Больцмана; ее экспериментальное значение равно
σ = 5,67·10-8 Вт/(м2·К4)
r = σ ·T4
Закон получен на основе классических представлений о фотонном газе, давление которого p =(1/3)u, где u- объемная плотность энергии фотонного газа.

Закон Стефана — Больцмана

от частоты и температуры.

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

αλ = 1

λ1

λ2

λ

0

αλ = const<1

Рис. 1.

Серое тело - это тело, для которого коэффициент поглощения не зависит от длины волны: α = const < 1

в ней площадью S=3,1 см2 имеет мощность N=34,5 Вт. Излучение считать близким к абсолютно черному телу.

Определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности этого тела.

Решение: По закону Стефана-Больцмана rλ= σ· Т4, отсюда Т=(rλ /σ)1/4
По закону Вина λмах=b/T=b(σ/rλ )1/4
σ= 5,67 ·10-8 Вт/(м2·К4) b=2,9·10-3 м·К
λмах= 2,9·10-3 (5,67 ·10-8 /3·104)=3,4 ·10-6 м

них T1 = 2500 К. Найти температуру другого источника, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на Δλ = 0,50 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого источника.
4. Температура вольфрамовой спирали 25-ваттной электрической лампочке T = 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ при данной температуре равно k = 0.3. Найти площадь излучаемой поверхности.

плотности его энергетической светимости приходится на длину волны λ = 484 нм?
6. Абсолютно черное тело имеет температуру T1 = 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилось на ∆λ = 9мкм. До какой температуры T2 охладилось тело?
7. При нагревании АЧТ длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

излучательности соответствует длине волны λ = 500 нм. Принимая Солнце за абсолютно черное тело, определить: 1) излучательность Re Солнца; 2) поток энергии Ф, излучаемый Солнцем; 3) m массу электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с.