ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Излучение нечерных тел из "Основы теплообмена излучением " Со стороны черной пластины находится абсолютно черная, а со стороны нечерной пластины — нечерная стенка с тем же коэффициентом поглощения а. Температура обеих стенок поддерживается равной температуре пластин. [c.43] Отношение энергии полного излучения тела к его коэффициенту поглощения не зависит от физических свойств тела и для всех тел равно энергии полного излучения абсолютно черного тела, находящегося при той же температуре, что и данное тело. [c.44] Для монохроматического излучения отношение спектральной интенсивности излучения тела к его спектральному коэффициенту поглощения при заданной температуре и длине волны у всех телодно и то же и равно спектральной интенсивности излучения абсолютно черного тела при той же температуре и длине волны. [c.44] Таким образом, степень черноты любого тела, как в отношении полного, так и в отношении спектрального излучения, всегда численно равна его коэффициенту поглощения при одних и тех же значениях X и Г. [c.45] Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностью тела излучать энергию и его поглощательной способностью. Всякое тело может излучать только в тех областях спектра, в которых оно обладает отличной от нуля поглощательной способностью. [c.45] Количество энергии, излучаемой телом при температуре Т, численно равно тому количеству энергии, которое оно поглотило бы при облучении его радиацией от абсолютно черного тела, находящегося при той же температуре. Чем выше поглощательная способность тела, тем лучшим излучателем является это тело. [c.45] Наибольшей излучательной способностью, по сравнению с любым другим телом равной температуры, обладает абсолютно черное тело, которое одновременно является и идеально поглощающим телом в любой области спектра электромагнитных колебаний. [c.45] Закон Кирхгофа базируется на втором законе термодинамики и является одним из основных фундаментальных законов теории теплового излучения. [c.45] Вне зависимости от того, обусловлена ли величина поглощательной способности тела состоянием его поверхности (гладкая, шероховатая), или физическими свойствами самого вещества (проводники, диэлектрики), или геометрией системы в целом, энергия, излучаемая телом при заданной температуре, всегда пропорциональна его коэффициенту поглощения. [c.46] В то время как излучательная способность любого тела зависит только от состояния его поверхности, физических свойств вещества и температуры тела, поглощательная способность тела, помимо этих факторов, зависит также и от спектрального состава излучения, падающего на данное тело. Поэтому поглощательная способность одного и того же тела при заданной его температуре существенно изменяется в зависимости от специфических свойств источника, посылающего излучение на данное тело. Например, если в качестве источника излучения использовать нагретую металлическую пластинку, то определенный для этих условий коэффициент поглощения тела будет заметно отличаться от того значения коэс ициента поглощения, которое имело бы место, если бы в качестве источника излучения использовалась пластинка из диэлектрика при прочих равных условиях. [c.46] Кроме того, коэффициент поглощения тела оказывается зависящим и от температуры источника излучения, так как она также определяет спектральный состав падающего излучения. [c.46] Таким образом, говоря о поглощательной способности тела, необходимо всегда указывать, по отношению к какому источнику излучения и при каких температурах она определена, т. е. задавать систему из двух тел источник излучения — поглощающая поверхность. [c.46] Для избежания этих трудностей под поглощательной способностью тела обычно понимают его поглощательную способность по отношению к излучению абсолютно черного тела. В этом случае поглощательная способность любого тела определяется в долях от поглощательной способности абсолютно черного тела, принимаемой за единицу. [c.46] Однако при изменении температуры абсолютно черного источника излучения поглощательная способность тел, облучаемых этим источником, будет также изменяться. Если, например, тело обладает повышенной поглощательной способностью в области коротких длин волн, то его коэффициент поглощения будет заметно расти по мере увеличения температуры абсолютно черного тела вследствие обогащения падающего черного излучения коротковолновыми компонентами. [c.47] Поэтому, строго говоря, поглощательная способность любого тела должна определяться при условии, что его температура равна температуре абсолютно черного источника излучения. В этом случае, согласно закону Кирхгофа, поглощательная способность любого тела при температуре Т численно совпадает с величиной его степени черноты при той же температуре, вне зависимости от величины этой температуры. [c.47] На практике обычно поглощательную способность тел часто определяют при температурах, отличных от температуры абсолютно черного источника излучения, в силу чего численное значение степени черноты тела может заметно отличаться от величины его коэффициента поглощения. [c.47] Если для серых тел, вследствие слабой зависимости их поглощательной способности от собственной температуры, этим влиянием можно практически пренебречь, то, например, для металлических поверхностей расхождения могут достигать весьма заметных значений. [c.47] Вернуться к основной статье