Тепловое излучение

Излучение света нагретыми телами называется тепловым излучением.

Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости (излучательности) тела – мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины. Единица спектральной плотности энергетической светимости – джоуль на метр в квадрате в секунду (Дж/м²с).

Теория теплового излучения для чёрного тела (поглощающего все падающие на него световые лучи), разработана в 1900 году Максом Планком на.

Согласно выдвинутой Планком квантовой гипотезе атомные осцилляторы излучают энергию не непрерывно, а определёнными порциями – квантами. Причём энергия кванта пропорциональна частоте колебания Е_о=hn, где h = 6,625.10^-34Дж ^. с – постоянная Планка. Так как излучение испускается порциями, то энергия осциллятора Е может принимать лишь определённые дискретные значения, кратные целому числу элементарных порций энергии Е_о, а именно Е= nhν (n =0,1,2,3,…) .

Т₄ Т₁<Т₂<Т₃<Т₄

Т₃

Т₂

Т₁

 

λ

λ max

График зависимости температуры от длины волны

 

Суммарное (интегральное) количество энергии e, излучаемое черным телом, пропорционально четвертой степени абсолютной тем­пературы (закон Стефана-Больцмана).

e = dl = s Т⁴,

 

где s = 5,672 10^-8 – постоянная Стефана – Больцмана

В случае использования формулы Планка и других выражений для нечерных тел необходимо учитывать их отличия введением соответствующих коэффициентов.