Цеплавое выпраменьванне

Цеплавое выпраменьванне — электрамагнітнае выпраменьванне, якое ўзнікае за кошт унутранай энергіі цела. Мае суцэльны спектр, максімум якога залежыць ад тэмпературы цела. Пры астыванні апошні зрушваецца ў даўгахвалевую частку спектра. Цеплавое выпраменьванне выпускаюць, напрыклад, нагрэты метал, зямная атмасфера і белы карлік.

Прычынай таго, што рэчыва выпраменьвае электрамагнітныя хвалі, з’яўляецца будова атамаў і малекул з зараджаных часціц, з-за чаго рэчыва працята электрамагнітнымі палямі. У прыватнасці, пры сутыкненнях атамаў і малекул адбываецца іх ударнае ўзбуджэнне з наступным высвечваннем. Характэрнай рысай з’яўляецца тое, што пры асерадненні каэфіцыента выпраменьвання паводле максвелаўскага размеркавання, пачынаючы з энергій , у спектры пачынаецца экспанентны завал.

У выпадку, калі выпраменьванне знаходзіцца ў тэрмадынамічнай раўнавазе з рэчывам, то такое выпраменьванне называецца раўнаважным. Спектр такога выпраменьвання эквівалентны спектру абсалютна чорнага цела і апісваецца законам Планка. Аднак ў агульным выпадку цеплавое выпраменьванне не знаходзіцца ў тэрмадынамічнай раўнавазе з рэчывам, такім чынам больш гарачае цела астывае, а халаднейшае наадварот награваецца. Спектр такога выпраменьвання вызначаецца законам Кірхгофа.

 Асноўныя паняцці і характарыстыкі цеплавога выпраменьвання 

 Энергетычная свяцільнасць цела 
Энергетычная свяцільнасць цела - — фізічная велічыня, якая з’яўляецца функцыяй тэмпературы і колькасна роўная энергіі, якая выпраменьваецца целам за адзінку часу з адзінкі плошчы паверхні ва ўсіх кірунках і па ўсім спектры частот.

 ;  Дж/с·м² = Вт/м²

 Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці 
Спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці — функцыя частаты і тэмпературы, якая характарызуе размеркаванне энергіі выпраменьвання па ўсім спектры частот (або даўжынь хваль).
Аналагічную функцыю можна напісаць і праз даўжыню хвалі
Можна даказаць, што спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці, выяўленая праз частату і даўжыню хвалі, звязаны суадносінамі:

 Паглынальная здольнасць цела 
Паглынальная здольнасць цела —  — функцыя частаты і тэмпературы, паказвае, якая частка энергіі электрамагнітнага выпраменьвання, што падае на цела, паглынаецца целам у вобласці частот  каля 
дзе  — паток энергіі, які паглынаецца целам.
 — паток энергіі, які падае на цела ў вобласці  каля 

 Адлюстравальная здольнасць цела 
Адлюстравальная здольнасць цела —  — функцыя частаты і тэмпературы, паказвае якая частка энергіі электрамагнітнага выпраменьвання, што падае на цела, адлюстроўваецца ад яго ў вобласці частот  зблізку 
дзе  — паток энергіі, які адлюстроўваецца ад цела.
 — паток энергіі, які падае на цела ў вобласці  каля 
Падрабязней гл. Альбеда

 Абсалютна чорнае цела 
Абсалютна чорнае цела — гэта фізічная абстракцыя (мадэль), пад якой разумеюць цела, якое цалкам паглынае ўсё электрамагнітнае выпраменьванне, якое падае на яго
 — для абсалютна чорнага цела
Падрабязней Абсалютна чорнае цела

 Шэрае цела 
Шэрае цела — гэта такое цела, каэфіцыент паглынання якога не залежыць ад частаты, а залежыць толькі ад тэмпературы
 — для шэрага цела

 Аб’ёмная шчыльнасць энергіі выпраменьвання 
Аб’ёмная шчыльнасць энергіі выпраменьвання —  — функцыя тэмпературы, колькасна роўная энергіі электрамагнітнага выпраменьвання ў адзінку аб’ёму па ўсім спектры частот

 Спектральная шчыльнасць энергіі 
Спектральная шчыльнасць энергіі —  — функцыя частаты і тэмпературы, звязаная з аб’ёмнай шчыльнасцю выпраменьвання формулай:

Варта адзначыць, што спектральная шчыльнасць энергетычнай свяцільнасці для абсалютна чорнага цела звязана са спектральнай шчыльнасцю энергіі наступнымі суадносінамі:
 — для абсалютна чорнага цела

 Асноўныя законы цеплавога выпраменьвання 
 Закон Стэфана — Больцмана
 Закон выпраменьвання Кірхгофа
 Закон зрушэння Віна

 Гл. таксама 
 Абсалютна чорнае цела

 Літаратура 
 Ташлыкова-Бушкевич И. И. Физика. Уч. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Минск, 2008

 Спасылкі 



Катэгорыя:Цеплаэнергетыка
Катэгорыя:Электрамагнітнае выпраменьванне