Контрольная Тепловое излучение, задача 9. Учебная работа № 188269

Учебная работа № 188269. Контрольная Тепловое излучение, задача 9

Выдержка из похожей работы

…….

Тепловое излучение

…..
излучение энергии, совершаемое за счет энергии теплового движения заряженных частиц
вещества, необходимо пополнять убыль внутренней энергии, сообщая телу
соответствующее количество теплоты. В состоянии равновесия тело излучает
столько энергии, сколько поглощает ее. Тепловое излучение является равновесным
излучением. Если тело начнет излучать в единицу времени больше энергии, чем
получает ее, то температура тела начнет понижаться и уменьшится количество
излучаемой телом энергии до уровня, когда, наконец, не установится равновесие.
Такое равновесное состояние устойчиво, т.е. при нарушении его, равновесное
состояние вновь установится. Все другие виды излучения тел являются
неравновесными и называются люминесценцией, которая возникает под действием
света (фотолюминесценция), потока быстрых электронов (катодолюминесценция),
энергии электрического поля (электролюминесценция) и химических превращений
внутри тела (хемилюминесценция).
Тепловое излучение свойственно всем телам при
температуре выше 0 К. Поскольку тепловое излучение является равновесным, то для
описания его свойств можно использовать законы термодинамики.
Количественной характеристикой интенсивности
теплового излучения является энергетическая светимость тела R(T) – количество
энергии, испускаемой единицей поверхности нагретого тела в единицу времени во
всех направлениях (в телесном угле 2π, соответствующем
полусфере). Эта величина является интегральной характеристикой излучающего
тела, так как определяет энергию излучаемых электромагнитных волн различных
частот ν.
Поток
энергии, приходящийся на единичный интервал частот, называется излучательной
способностью тела r(ν,t),
очевидно, что
r(ν,T) = d R(T)/d
ν,(1)
где d R(T) – энергия электромагнитного
излучения, испускаемого за единицу времени (мощность излучения) с единицы
площади поверхности тела в интервале частот от ν до
ν
+ dν.
Величины
R(T) и r(ν,T) зависят от
природы излучающего тела и связаны соотношением
(T) = ∞∫0
r(ν,T) d ν.(2)
Так как С = λν, то
dλ/d
ν = – C/ ν2
= – λ2/C.
Тогда излучательную способность тела можно
записать в функции длины волны
R(T) = ∞∫0
r(λ,T) dλ = – 0∫∞
r(λ,T)(С/ ν2)
d
ν = ∞∫0 r(λ,T)(С/ν2)
d
ν,
(3)
таким образом, связь между r(ν,t)
и r(λ,t)
выражается следующим уравнением:
r(ν,T)
= r(λ,T)(С/ ν2)
= r(λ,T) λ2
/С.(4)
Если на единицу поверхности тела падает поток
энергии излучения dФ(ν,T),
создаваемый электромагнитными волнами с частотами, заключенными в интервале от ν
до
ν
+ d
ν, то
часть этого потока отражается от поверхности тела dФотр, часть поглощается
dФпогл, а часть потока dФпрох проходит через всю толщину тела, причем
Ф(ν,T) = dФ(ν,T)отр + dФ(ν,T)погл + dФ(ν,T)прох .(5)
Поскольку
последнее слагаемое зависит от строения и толщины тела, то в большинстве
случаев для нетонких тел оно мало по сравнению с первыми двумя и им можно
пренебречь. Разделив выражение (5) на dФ(ν,T), получим
1
= dФотр
(ν,T)/
dФ(ν,T) + dФпогл (ν,T)/ dФ(ν,T).
Величина
А(ν,T) = dФпогл (ν,T)/ dФ(ν,T) (6)
называется
спектральной поглощательной способностью тела, а величина Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
…