Тақырып 10. Заттардың жылулық сәулелеуі. Жарықтың кванттық қасиеттері Негізгі сұрақтар
жүктеу/скачать 104.84 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жылулық сәуле шығару сипаттамалары. Қара дене
|
Тақырып 10. Заттардың жылулық сәулелеуі. Жарықтың кванттық қасиеттері Негізгі сұрақтар: Жылулық сәуле шығару сипаттамалары. Қара дене. Кирхгоф заңы. Қара дененің сәуле шығару заңдары. Организмнің жылу беруі. Термография туралы түсінік. Жылулық сәуле шығару сипаттамалары. Қара дене Жылулық сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы, электромагниттік сәулелену ретінде төмендегі формуламен анықталады (СГС жүйесінде): (18.1) мұнда -электр өрісінің, - магнит өрісінің кернеулік векторы. Жылулық сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығын (жылулық сәулеленудің көлемдік тығыздығын) - деп белгілеу қабылданғандықтан деп жаза аламыз. Сәулелену тығыздығы берілген жиіліктің өте жіңішке диапазонында, -ден ( ) аралығында, қарастырылатын болса сәулелеудің спектрлік тығыздығы ұғымы енгізіледі (18.2) мұнда - циклдік жиілік, оның бұрыштық жылдамдықпен байланысы . (18.3) (18.2) формуласына сүйеніп және жылулық сәуле кең спектрлі екенін ескере отырып сәуленің жалпы тығыздығын мына түрде жазуға болады: (18.4) яғни (18.4) жылулық сәуленің қосынды және интегралдық тығыздығын анықтайды. Уақыт бірлігінде нормаль бірлік аудан арқылы тасымалданатын электромагниттік өріс энергиясы, оны электромагниттік сәуле ағынының беттік тығыздығы деп те атайды (Умов – Пойнтинг векторы ) энергияның көлемдік тығыздығы және толқынның таралу жылдамдығымен мына теңдікпен байланысады: (18.5) немесе сандық түрде (18.6) вакуум үшін c және бағыты бірлік ауданға перпендикуляр болуы керек. Жылулық сәуле үшін (18.6) -ті қолданып жазуға болады. (18.7) Жылулық сәуленуді температураға байланысты сәуле шығарғыштық қасиетімен сипаттауға болады. Дененің интегралдық сәуле шығарғыштық қасиеті оның бірлік бет ауданынан уақыт бірлігінде шығаратын энергиясына тең. Мұндай анықтама Умов – Пойнтинг векторының сандық мәніне сәйкес келеді, бірақ үшін -дің орташа мәнін алу керек (18.8) мұнда - барлық бағыт бойынша орталанған жылдамдықтың нормаль мәні мұны ескере отырып жазатын болсақ (18.9) Егер орташа мәнін бұрышының 0-дан -ге дейінгі өзгеру интервалында жуық түрде 0,5-ке тең деп алсақ, онда (2.8.9) өрнегі мына түрде жазылады: (18.10) Сонымен, (18.10) теңдеуі дененің интегралдық шығарғыш қасиеті мен сәуленің интегралдық тығыздығы арасындағы байланысты анықтайды. Егер дененің сәуле шығарғыштық қасиетін -дан ( ) жиілік диапазоны үшін қарастыратын болсақ, онда спектрлік сәуле шығарғыштық қасиеті деп аталатын -нің мәні мен мынадай байланыста болады Денелердің интегралдық және спектрлік сәуле шығарғыштық қасиеттері бір-бірімен мынадай қатынаста болады: (18.11) Ал денелердің өзінің бетіне түскен сәулелерді жұту қабілеттілігі спектрлік жұтқыштық қабілеттілігі дейді (18.12) Бұл дененің шама бірлік ауданына уақыт бірлігінде түскен сәуленің қанша үлесінің жұтылатындығын көрсетеді. - дененің табиғатына және оның термодинамикалық температурасына байланысты бірліксіз шама. Егер дене кез-келген температурада өзіне түскен кез-келген жиіліктегі сәуле энергиясын толығымен жұтатын болса, онда ол абсолютті қара деп аталады. Бұндай денелер үшін . Ал басқа нақты денелер үшін . жүктеу/скачать 104.84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|