Основной закон поглощения

Излучать и поглощать могут твердые, жидкие и газообразные реальные тела конечной толщины. Если на какое-либо тело надает луч интенсивностью I_λ1, то этот луч частично поглощается и выхо­дит с другой стороны тела с интенсивностью I_λ.₂, меньшей, чем I_λ1. Коэффициент поглощения для луча сданной длиной волны опреде­ляется из уравнения

(а)

Опыты показывают, что падение интенсивности dI_λ. пропорцио­нально начальной интенсивности I_λ.,, пути dx и зависит от свойств газа:

Знак «минус» в правой части указывает на убывание интенсивности. Коэффициент пропорциональности к, зависящий от физических свойств тела, температуры и длины волны, называется коэффициен­том абсорбции, или коэффициентом поглощения вещества, для лучей с данной длиной волны; к имеет размерность 1/м. Разделяя переменные, получаем

Интегрируя данное уравнение в пределах от х=0 до х = s, находим

откуда при к=const

Следовательно, коэффициент поглощения

(29-2)

Полученное уравнение показывает, что А_λ зависит от коэф­фициента абсорбции к и толщины слоя тела s. При толщине s = 0 коэффициент А_λ — 0, т. е. поглощение происходит в слое вещества конечной толщины. Если s=оо, то Аλ = 1, т. е. слой большой толщины поглощает луч целиком, как абсолютно черное тело. На величину A_λ влияет также коэффициент абсорбции к. Если к велик, то поглощение происходит в тонком поверхностном слое. В связи с этим состояние поверхности тела оказывает большое влияние на его поглощательную и нзлучательную способность. Если к = О, то и A_λ, = 0.

(29-7)

Величину е называют степенью черноты. Она зависит от физи­ческих свойств тела. Степень черноты серых тел всегда меньше единицы.

Большинство реальных твердых тел с определенной степенью точности можно считать серыми телами, а их излучение — серым излучением.

Энергия интегральногоизлучения серого тела равна

но поэтому

(29-8)