Глава 11=Квантовые свойства света и строение атома.

Глава 11=Квантовые свойства света и строение атома.

Параграф 1 Тепловое лучеиспускание и лучепоглощение. Абсолютно черное тело Закон Кирхгофа.

Эл-ное излучение обусловлено колебаниями эл. Зарядов, в зависимости зарядов входящих в состав атомов и молекул вещества. Например, колебательные и вразательные движения молекул и атомов создали ИК излучение, определенные перемещенияэлектронов в атоме создают видимое и УФ излучения; торможение свободных электронов- рентгеновские изл.

Самым распространенным в природе св-вом электромагнитных волн является тепловое излучение или лучеизлучение. Оно совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул в-ва и потому ведет к охлаждению излучающего тела. Лучеиспускание присуще всем телам при любой тем-ре отличной от абсолютного нуля. Тепловое излучение имеет сплошной спектр. Но рпспределение в нем энергии сильно зависит от температуры. Т.е при низких t-тепловые излучение в основном ИК,а при высоких-УФ. Всякое тело излучая само, вместе с тем поглощает часть лучистой энергии испускаемой определяющими телами. Этот процесс называется лучепоглощением. Он ведет к нагреванию данного тела. Теряя часть энергии за счет лучеиспусканий и приобретая часть энергии за счет лучепоглощений, тело должно в конце концов прийти в состояние теплового равновесия. Тем-ра, которая соответствует этому состоянию называется температурой лучистого равновесия. Полная лучеиспускательная способность тела E- величина энергии испускаемой с единицы площади поверхности тела за 1с, Полная погл способность тела-отношение луч. Энергии, поглощаемой телом, ко всей падающей на него лучистой энергии.

Значения E и A зависят от природы тела E, называется лучеиспускательной способность, расчитанная для узкого интервала длин волн. Аналогично вводится понятие спектральной лучеиспускательной способности. Лучеиспускательная способность всех реальных тел меньше единицы. Н-р, для видимой части спектра для меди она равна 0.5, ля алюминия 0.1, для воды 0.67

Лучеиспускательная способность абс. Черного тела для всех длин волн одинакова и равна единице(A λ=A=1)Практически совершенным абс. Черным телом является малое отверстие в стенке замкнутой полости, внутренняя пов-ть которой зачернена.

Абс. Черное тело поглощая падающую на него лучистую энергию само вместе с тем излучает ее. Поэтому при низкой t в полости отверстие кажется черным, если полость нагреть до высоких t, то отв станет ярко светящимся. Выясним связь между лучеиспускательной и лучепоглощательной способностями. Возьмем изолированную систему из двух тел, имеющих разл t. Эти тела обмениваются энергией только через лучеиспускание и лучепоглощение. Через некоторое время в такой системе установится тепловое равновесие.

Предположим что 1 тело испускает с 1 см^2 пов-ти за 1 с в n раз больше энергии, чем второе.

(1)-это Закон Кирхгофа:Для всех тел при данной т-ре отношение лучеиспускательной способности к лучепоглощательной способности есть постоянная величина, равная лучеиспускательной способности абс. Черного тела. При той же тем-ре. Этот же закон справедлив для спектральных лучеиспускательной и лучепоглощательной способости тел.

Из закона Кирхгофа вытекают три следствия:

1) Лучеиспускательную сп-ть любого тела при данной t равна произв его лучепоглощательной способности на лучеиспускательную способность абсолютно черного тела при той же температуре.

2)Лучеиспускательная способность любого тела меньше лучеиспускательной способности абс. Черного тела при той же т-ре

3) Если тело не поглощает каких либо волн, то оно и не испускает их.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒