Основные законы излучения

Излучение. Основные понятия.

Любое тело или среда излучают энергию в виде электромагнитных волн, при этом запас тепла в них уменьшается. Любое тело или среда поглощают внешнее излучение, при этом энергия излуче­ния переходит в тепло. Таким образом, в отличие от теплопроводности и конвекции, передача тепла излучением между телами проис­ходит в виде энергии электромагнитных волн.

Достаточно прозрачная среда не оказывает никакого влияния на теплообмен излучением между телами.

Основные понятия

Количество энергии, излучаемой телом в единицу времени во всех направлениях, называется лучевым потоком Q,Вт. Предположим, что на поверхность тела падает лучевой поток Q.

Отношение: - названо поглощательной способностью тела.

Если тело полностью поглощает падающее излучение, то его называют абсолютно черным телом: А = 1 . Для реальных тел 0< А < 1 .

Отношение - - названо отражательной способностью тела.

Из этого получаем .

Рис. 1.

Количество энергии, излучаемое одним квадр. метром поверхности в единицу времени во всех направлениях называется плотностью лучевого потока:

Понятие плотности лучевого потока используется так же для характеристики падающего и отраженного излучений.

Основные законы излучения

Законы характеризуют собственное излучение тела, которое зависит от температуры тела и свойств поверхности.

Закон Планка.

Закон характеризует распределение плотности монохроматического излучения абсолютно черного тела E ₀ по длинам волн [мкм] в зависимости от температуры тела Т [К]:

,

где c₁,c₂ - известные константы излучения,

индекс характеризует монохроматическое (одноцветное) из­лучение, т.е. излучение в очень узком интервале длин волн, индекс 0 соответствует абсолютно черному телу.

Спектральные кривые, рассчитанные по уравнению Планка, изображены на рис. 2.

Рис. 2.