ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закон Кирхгофа из "Основы теории теплопередачи " То обстоятельство, что тепловое излучение обладает свойствами равновесного излучения, уже дало нам возможность связать качественно друг с другом эффекты лучеиспускания и лучепогло-щения. Закон Кирхгофа развивает еще дальше идею о соотношении, существующем между особенностями тела, рассматриваемого один раз как источник излучения, а другой раз как приемник излучения. [c.174] Вообразим, что параллельно и на небольшом расстоянии от абсолютно черной пластины помещена другая пластина, причем температуры обеих пластин одинаковы и, следовательно, передача тепла между ними отсутствует. Какую бы третью пластину с той же температурой мы ни поместили между первыми двумя, энергетически равновесное состояние не нарушится. Поэтому ничто не мешает наделить промежуточную пласшну свойствами идеального монохроматического фильтра, а именно абсолютной прозрачностью в интервале длин волн от 1 до А, + бЯ, неспособностью испускать лучистую энергию в этом интервале и абсолютной непрозрачностью в остальных частях спектра. [c.174] Выясним теперь размер транзита лучистой энергии сквозь фильтр. Обозначим лучеиспускательную способность абсолютно черной пластины через и чрезвычайно малую часть этий величины, прошедшую через фильтр, через 6 o.)i- (Здесь, как и впредь, индексом иуль обозначаются характеристики абсолютно черного тела). Учтем, что по определению коэффициент поглощения абсолютно черной пластины для всех длин волн равен единице и, в частности, =1. Соответствующие величины, относящиеся к противоположной пластине, обозначим через , б х и (рис. 7-2). Итак, сквозь фильтр удаляется от черной пластины эиергия б/го.х, ив сторону черной пластины возвращается отраженная энергия (1—Л х)б о.х-Эта энергия в транзите сквозь фильтр более не участвует, поглощаясь полностью черной пластиной. [c.175] Сквозь фильтр в сторону черной пластины проходит еще — часть испускаемой нечерной пластиной энергии. Эта часть также полностью поглощается черной пластиной и в дальнейших превращениях не участвует. [c.175] Эта формула выражает закон Кирхгофа количество испускаемого телом при некоторой температуре монохроматического теплового излучения равно произведению (относящихся к той же температуре и той же длине волны) коэффициента поглощения этого тела и количества испускаемого абсолютно черным телом излучения. [c.175] ЭТОГО тела на лучеиспускательную способность абсолютно черного тела Ео при той же температуре. [c.177] Таким образом, коэффициент поглощения тела оказывается равным его степени черноты при тех же условиях. [c.177] Следует подчеркнуть, что величины ЬЕ и Е для каждого данного тела являются функциями его собственного температурного состояния и по самому смыслу не могут зависеть ни от индивидуальных особенностей окружающих тел, ни от температуры последних. Поэтому обе степени черноты и е относятся к категории физических констант тела, которое рассматривается как источник теплового излучения. Очевидно, сопоставление с помощью формул (7-8) и (7-9) степени черноты и коэффициента поглощения допустимо лишь при том условии, что этот коэффициент также представляет собой физическую константу, характеризующую другую сторону равновесного излучения — поведение данного тела как приемника излучения. Монохроматический коэффициент поглощения действительно является физической константой. Если данное тело облучается в интервале длин волн от (. до - - 6А. не абсолютно черным телом, а любым другим телом произвольной температуры, то изменяется по сравнению с вышеприведенными рассуждениями о законе Кирхгофа только количество падающей на данное тело энергии, но не ее качество. При этом нет оснований ожидать, чтобы относительная доля поглощаемой данным телом энергии могла бы изменяться коэффициент А продолжает однозначно определяться температурой тела. [c.177] обладающеё таким свойством, называется абсолютно серым (по аналогии с областью видимого глазом излучения). Подобное тело не различает качественных особенностей падающей энергии. Какой бы спектральный состав ни имела облучающая абсолютно серое тело энергия, им будет поглощена при фиксированной собственной температуре одна и та же относительная доля лучистого потока, т. е. его общий коэффициент поглощения А будет, подобно монохроматическому коэффициенту поглощения Л ., физической константой. [c.178] Вернуться к основной статье