Характеристики теплового излучения.

1. Поток излучения– лучистая энергия, излучаемая телом в единицу времени при данной температуре:

d (1)

2. Излучательность (энергетическая светимость) – лучистая энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади поверхности тела при данной температуре:

d (2)

3. Для характеристики распределения энергии в спектре введена спектральная плотность излучательности (спектральная плотность энергетической светимости) – лучистая энергия, излучаемая телом в единицу времени с единицы площади поверхности тела в единичном интервале длин волн (частот) при данной температуре:

(3)

где dW_изл- энергия ЭМ излучения, испускаемая телом при данной температуре в интервале длин волн от λ до λ+dλ (или частот от ν до ν+ dν).

(3а)

(4)

Можно показать, что:

(5)

Излучательность в узком интервале длин волн dl.

Зная зависимость спектральной плотности излучательности от длины волны (частоты), можно найти энергетическую светимость:

Из 3а

4. Способность тела поглощать энергию излучения характеризуют коэффициентом поглощения, равным отношению потока излучения, поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшего на него:

(6)

(6,а)

Рис.2

На основании закона сохранения энергии

- коэффициент поглощения;

- коэффициент пропускания;

- коэффициент отражения;

(7)

, , - зависят от l падающего излучения, температуры тела, химического состава вещества тела и состава его поверхности.

Для монохроматического излучения (l = const) они называются спектральными коэффициентами и обозначаются , .

(8)

Коэффициенты поглощения ( , ) принимают значения от 0 до 1. Величины и зависит от природы тела, его термодинамической температуры и при этом различаются для измерений с различными длинами волн (частот).

Зависимость от длины волны обуславливает окраску освещаемого тела. Если какое либо тело интенсивно поглощает все падающие на него лучи кроме, например, зеленых, то при освещении его белым светом оно будет отражать только зеленые лучи, т.е. иметь зеленую окраску. Однако при освещении такого тела монохроматическим, но не зеленым светом такое тело ничего не отражает и будет представляться просто черным.

Тело, которое абсолютно не поглощало бы излучение и полностью отражало все падающие на него лучи, называется идеальное зеркало:

= 0; .

Тело спектральный коэффициент поглощения которого одинаков для всех длин волн, называется серым