Закон Кирхгофа (тепловое излучение)

В соответствии с законом Кирхгофа тепловое излучение каждого нагретого тела определяется отношением [c.144]

Закон Кирхгофа базируется на втором законе термодинамики и является одним из основных законов теории теплового излучения. [c.410]

Излучательная и поглощательная способности (по отношению к черному падающему излучению) любого данного тела связаны между собой законом Кирхгофа (1800 г.). Этот закон является одним из основных законов теории теплового излучения. Он распространяется на все физические тела — твердые, жидкие и газообразные. В приложении к интегральному излучению твердых тел закон Кирхгофа математически представляется в следующем виде [c.50]

Это соотношение показывает, что все черные тела имеют одно и то же распределение энергии излучения по спектру, а их энергетическая светимость одинаково изменяется с температурой. Следовательно, открывается возможность экспериментальной проверки следствий закона Кирхгофа и опытного определения вида универсальной функции f X,T). Для этого необходимо создать тепловой излучатель, поглощающий все падающие на него лучи, и исследовать его испускательную способность как функцию длины волны и температуры. Экспериментальное решение такой задачи базируется на использовании очень простой модели черного тела. [c.405]

В 194 мы определили тепловое или температурное излучение как равновесное излучение, подчиняющееся закону Кирхгофа. Этим мы противопоставили тепловое излучение другим, неравновесным видам свечения. Однако к числу таких неравновесных свечений, интенсивность которых может превышать при данной температуре тепловое излучение, принадлежат еще разнообразные типы свечения. Сюда относится, конечно, и люминесценция, но и рассеянный свет и свет отраженный точно так же отличаются от теплового излучения. Однако все эти виды свечения, кроме люминесценции. [c.760]

Закон Кирхгофа поставил перед теорией теплового излучения важную задачу — найти аналитическое выражение функции ev, т, представляющей собой испускательную способность абсолютно черного тела. [c.136]

Универсальное соотношение между спектрами поглощения и люминесценции Степанова. Б. И. Степанов, исходя из самых общих термодинамических соображений, не учитывающих индивидуальных особенностей конкретных молекул, получил универсальное соотношение между их спектрами поглощения и люминесценции. При этом он базировался на представлении, что за время между актами поглощения и люминесценции (за время, меньшее, чем т) успевает установиться равновесное распределение возбужденного электронного состояния, определяемого температурой среды. В этих условиях распределение энергии в спектре люминесценции сложных молекул должно совпадать с распределением энергии в спектре теплового излучения тех же молекул, которое определяется законом Кирхгофа. Установленное на основе этих соображений универсальное соотношение Степанова имеет вид [c.177]

Для тел, находящихся в тепловом равновесии, поверхностная плотность потока собственного излучения и поглощательная способность однозначно связаны. Связь этих характеристик теплообмена излучением составляет содержание закона Кирхгофа. [c.254]

Простейшим случаем теплового излучения является равновесное, когда температура среды постоянна. В этом случае спектральная интенсивность не должна зависеть от s, и из (1.46) следует закон излучения Кирхгофа в виде [c.23]

Тепловое излучение реальных тел отличается от излучения АЧТ и подчиняется закону Кирхгофа, который для спектральных плотностей излучения формулируется следующим образом [c.43]

При выводе закона Кирхгофа рассматривалось серое излучение. Вывод останется справедливым и в том случае, если тепловое излучение обоих тел рассматривается только в некоторой части спектра, но, однако, имеет одинаковый характер, т. е. оба тела испускают лучи, длины волн которых лежат в одной и той же произвольной спектральной области. В предельном случае приходим к случаю монохроматического излучения. [c.392]

В соответствии с законом Кирхгофа для всех тел, независимо от их физических свойств, отношение плотности потока собственного излучения к его поглощательной способности при одинаковых температурах и длине волны излучения является величиной постоянной и равной плотности потока излучения абсолютно черного тела. Из уравнений (46) и (52) коэффициент теплового излучения топки [c.180]

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.192]

Закон Кирхгофа. Закон устанавливает численное равенство значений спектральных коэффициентов теплового излучения и поглощения [c.249]

В основе инженерных методов расчета теплообмена в топках лежат фундаментальные законы теплового излучения, известные в физике как законы излучения абсолютно черного тела. К ним относятся законы излучения Планка и Стефана—Больцмана, закон Ламберта и ряд других законов, непосредственно вытекающих из закона излучения Планка. Исключительно важное место занимает здесь закон Кирхгофа. [c.5]

Таким образом, интенсивность излучения газа с повышением температуры так же, как и излучение твердых тел, растет весьма быстро. Газы при данной температуре излучают и поглощают одинаковое количество тепловой энергии (закон Кирхгофа). [c.119]

Необходимо отметить, что полностью отражающая стенка применительно к падающей на стенку тепловой радиации не обязательно требует равенства нулю коэффициента поглощения (Л = 0, / =1). При термодинамическом равновесии стенки с поступающей на нее тепловой радиацией (согласно закону Кирхгофа) падающее на стенку тепловое излучение и эффективное излучение стенки одинаковы и равны излучению черного тела при температуре стенки [c.435]

При неравновесном излучении свойства зависят не только от параметров самой системы, но и от характера и величины внешнего возмущения, нарушающего равновесия. Кроме того, на неравновесное излучение будет влиять состояние системы до возбуждения. При относительно невысоких температурах системы внешнее возмущение нарушит термодинамическое равновесие, на фоне теплового излучения возникнет неравновесное излучение (например, люминесценция) и закон Кирхгофа становится неприменимым. [c.155]

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]

Рассмотрим, как это было сделано при обосновании закона Кирхгофа, случай двух больших параллельных пластин, но на этот раз имеющих разные температуры и Т . Для определенности примем, что Т Т . Будем считать обе пластины абсолютно серыми и выведем формулу для плотности теплового потока <71 з, который излучением переносится от первой пластины ко второй в условиях стационарного процесса, т. е. при неизменности температур и во времени. [c.185]

Правило Прево, устанавливающее связь между способностью тела поглощать и излучать тепло, имело качественный характер. Полстолетия спустя Кирхгоф (1859 г.) придал ему вид строгого количественного закона, играющего основную роль во всех вопросах теплового излучения. [c.687]

Относящиеся к квантовой оптике вопросы (фотонные представления явления, в которых проявляются корпускулярные свойства излучения) освещаются в той или иной степенью полноты во всех современных учебных пособиях по физике. В вузовских курсах физики рассматриваются закономерности теплового излучения (от закона Кирхгофа до формулы Планка), сообщаются сведения о фотоэффекте, эффекте Комптона, фотохимическом действии света, дается объяснение испускания и поглощения света атомами на основе теории Бора. При более глубоком изучении физики студентов знакомят также с люминесцентными явлениями, эффектом Л1ёссбауэра, многофотонными процессами, дают им некоторые сведения о квазичастицах в твердых телах. При этом авторы одних учебников пользуются термином квантовая оптика , тогда как в других учебниках этот термин не применяется, а соответствующие вопросы собраны в главах, называемых Тепловое излучение , Световые кванты , Действие света и т. п. Дело в том, что в использовании термина квантовая оптика нет четкой договоренности. Согласно точке зрения, принятой в современной научной литературе, все отмечавшиеся выше вопросы — это еще не сама квантовая [c.4]

Закон Кирхгофа. В 1859 г. Г. Кирхгоф сформулировал закон для равновесного теплового излучения. Прежде чем рассматривать этот закон, необходимо ввести понятия ис-пускательной и поглощательной способностей тела. Обозначим через ЙФ энергию излучения, испускаемого в единицу времени единицей поверхности тела в интервале частот от й) до (o-fd(o . Иными словами, йФ есть плотность потока энергии излучения в указанном интервале частот. Представим йФ в виде [c.37]

Спектральным и интегральным коэффициентами теплового излучения реальных тел называют величины ех= =Дя/До>, е=Д/До. Для серых тел ел=сопз1 вг=е. В соответствии с законом Кирхгофа ел(7 )=Л (7) 1. Для серых тел равны и интегральные характеристики еСГ) =Л (/) 1. Значешщ е в завцсимости. от температуры и состояния по>- [c.64]

Будем считать, что коэффициенты теплового излучения обеих поверхностей не меняются заметно в диапазоне температур от Г1 до Гг. Следовательно, по закону Кирхгофа А =гх и у42=82. Заменяя А на е и вынося е1Ё2Со, получим [c.108]

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.191]

ЗАКОН [Джоуля — Ленца плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению квадрата плотности тока на удельное сопротивление проводника Дюлонга и ГТти молярная теплоемкость простых химических веществ при постоянном объеме и температуре, близкой к 300 К, равна универсальной газовой постоянной, умноженной на три Кеплера (второй секториальная скорость точки постоянна первый планеты движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце третий отношение кубов больших полуосей орбит к квадратам времен обращения для всех планет солнечной системы одинаково > Кирхгофа для теплового излучения для произвольных частоты и температуры отношение лучеиспускательной способности любого непрозрачного тела к его поглощательной способности одинаково Кнудсена для течения разряженного газа по цилиндрическому капилляру радиуса г и длины / характеризуется формулой [c.233]

КЙРХГОФА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ — один из осн. законов теплового излучения, устанавливающий зависимость между испусканием и поглощением эл.-магн. излучения телом определ. темп-ры Т. Открыт Г. Р. Кирхгофом (G. R. Kir hhoff) в 1859, положил начало развитию теории равновесного теплового излучения. [c.368]

ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ т е л а — отношение поглощаемого телом потока излучения К падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты V то же, что монохроматический поглощения коэффициент. П. с. зависит от вещества, из к-рого тело состоит, от формы тела и от его темп-ры. Если П. с. тела в пек-ром диапазоне частот и темп-р равна 1, говорят, что оно при этих условиях является абсолютно чёрным телом. П. с. наряду со спектральной испуска-телъной способностью входит в Кирхгофа закон излучения и характеризует отклонение поглощающих свойств данного тела от свойств абсолютно чёрного тела, ГГ. с.— важнейшая характеристика теплового, излучения. Сумма П. с., пропускания коэффициента и отражения коэффициента тела равна 1. [c.655]

Рассмотрим стационарное полностью развитое течение прозрачного газа внутри круглой трубы при равномерно распределенной плотности теплового потока на стенке qy,. Координата входного сечения трубы х = 0 газ во входном сечении имеет постоянную температуру Tgi и нагревается до средней температуры Tg2 на выходе x — L). На фиг. 7.2 представлены схема течения для рассматриваемой задачи и система координат. Подводимый к стенке тепловой поток отводится от внутренней поверхности трубы конвекцией и излучением, а наружная поверхность теплоизолирована. Температура окружающей среды вблизи открытых концов трубы (х = О и л = L) соответственно равна T l и Гг. Внутренняя поверхность трубы непрозрачная, серая, диффузно излучающая и диффузно отражающая, имеет постоянную степень черноты е. Прёдполагаетсяу что справедлив закон Кирхгофа. [c.259]

Коэффициент поглощения зависит как от свойств кристаллической решетки и состояния поверхности материала электрода, так и от особенностей спектра падающего теплового потока. При теплообмене с абсолютно черным телом, имеющим ту же температуру, что и данное тело, коэффициент поглощения равен коэффициенту излучения тела (закон Кирхгофа). В большинстве практических расчетов такое соответствие используют для приближенной оценки коэффициента поглощения любого тела при произвольном спектре падающего потока излучения. Таним образом, [c.11]

Излучение газов. Выще уже упоминалось, что спектр погло-щення газов, в отличие от спектра поглощения твердых тел, является селективным. Газы поглощают тепловую энергию только в определенных интервалах длин волн, характеризующих полосы поглощения. Из закона Кирхгофа следует, что газы могут излучать только на тех длинах волн, которым соответствуют полэ-сы поглощения, т. е. излучение газов также является селективным. [c.95]

Следует, однако, всегда иметь в виду, что закон Кирхгофа справедлив только для равновесного теплового, или температурного, изл чения. Выход излучения с поверхности тела в отдельных случаях может значительно превышать а бсолютно черное спектральное излучение при этой же температуре. Но такое излучение уже не будет соответствовать тепловому равновесию этого тела и называется нетемпературным излучением сюда относится, например, люминесценция. На подобные виды излучения закон Кирхгофа не распространяется, [c.228]

Таким образом, приходим к важному выводу о том, что в условиях термодинамического равновесия поглощательная и излуча-телъная способности всех веществ для тепловой радиации одинаковы. В этом заключается закон Кирхгофа для теплового излучения тел. [c.33]

Закон Кирхгофа устанавливает связь между излучательной и поглощательной способностями серых и абсолютно черного тел. Его можно получить из теплового баланса излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого пространства с теплоизолированными стбнками и помещенных внутри него двух тел. Перенос тепла за счет теплопроводности и конвекции отсутствует. При температурном равновесии каждое из этих двух тел излучает энергию, равную соответственно Е Рх и 2- 2. Если плотность падающего излучения окружающих стенок пространства составляет величину Ес, а коэффициенты поглощения тел равны Л1 и Лг, то они поглощают энергию в количествах ЕсА Р п ЕсАар2. Следовательно, уравнения теплового баланса имеют вид [c.351]

На основе законов теплового излучения можно с по-мои1ью пирометров определять темп-ру нагретых тел. Таким способом измеряется, напр., темп-ра поверхности звезд, к-рые с большой точностью можно считать черными телами. Фактически, при темп-рах >2000° единственно надежное определение темп-ры основано на законах излучения черного тола и законе Кирхгофа. П. 3. и. играет также важную роль при расчете всякого рода источников света. [c.31]

Наконец, рассматриваемые явления имеют определенную эври- стическую и педагогическую ценность. Они предоставляют возможность изучения на наглядном ) примере нерелятивистской квантовой электродинамики и освоения многих важных понятий теоретической физики — функций Грина, флуктуационно-диссипатив-ной теоремы и т. д. Хотя непосредственная тема книги довольно узка, попутно затрагивается достаточно широкий круг методических вопросов теории взаимодействия света и вещества. Чтобы заинтересовать читателя, перечислим некоторые из них в умышленно парадоксальной форме Может ли раскаленное прозрачное вещество излучать свет Можно ли с помощью закона Кирхгофа описать эффект Брауна—Твисса Может ли в тепловом излучении существовать не равный нулю средний куб электрического поля [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...