Излучения термодинамика

В применении к излучению термодинамика позволяет установить ряд закономерностей [c.145]

ЗАКОНЫ РАВНОВЕСНОГО ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (Термодинамика излучения) [c.227]

Формулы (2.146) и (2.147) называются законами Кирхгофа для равновесного излучения. Термодинамика не может найти функцию /в(Г), а позволяет установить только некоторые свойства этой функции. Эта задача решается статистической физикой. [c.92]

Но это еще не все из того, что мы можем сказать о теплоте. Кроме материи (вещества), существуют поля. Классическая физика установила, что электромагнитное излучение — физический процесс, при котором происходит перенос энергии и импульса. Когда частица приобретает или теряет энергию, частично она превращается в энергию поля. Примером может служить энергия электромагнитного излучения. Взаимодействие между веществом и излучением приводит к состоянию теплового равновесия, в которо.м температура тела связана с излучением. Излучение в тепловом равновесии с веществом называется тепловым излучением . Термодинамика теплового излучения подробно обсуждается в гл. 11. [c.46]

Перенос тепла излучением и оптическая термометрия тесно связаны, поскольку в обоих случаях необходимо иметь соотношение между термодинамической температурой и количеством и качеством тепловой энергии, излученной поверхностью. В конце 19 в. на основе только классической термодинамики и электромагнитной теории были получены два важных результата. Первый — закон Стефана (1879 г.), согласно которому плотность энергии внутри полости пропорциональна четвертой степени температуры стенок полости. Второй —закон смещения Вина (1893 г.), который устанавливал, что, когда температура черного тела увеличивается, длина волны максимума излучения Хт уменьшается, так что произведение ХтТ сохраняется постоянным. Доказательство закона Стефана основано на трактовке теплового излучения как рабочей жидкости в тепловой машине, имеющей в качестве поршня подвижное зеркало, и использовании электромагнитной теории Максвелла, чтобы показать, что действующее на поверхность давление изотропного излучения пропорционально плотности энергии. Закон Вина вытекает из рассмотрения эффекта Доплера, возникающего при движении зеркала. В обоих законах появляется постоянный коэффициент пропорциональности, относительно которого классическая термодинамика не могла дать информации. [c.312]

Применим к рассматриваемому излучению известное уравнение термодинамики [c.326]

Итак, вместо двух процессов (излучение и поглощение света), которые обычно учитывают в термодинамике излучения, нужно исследовать три возможных вида переходов, введя вынужденное излучение (рис. 8.11). [c.428]

Таким образом, равновесное излучение всегда имеет характер теплового излучения, причем такое равновесие между излучением и веществом может иметь место для любого тела (твердого, жидкого, газообразного). Это тепловое, или равновесное, излучение подчиняется определенным общим закономерностям, вытекающим из принципов термодинамики, в силу которых установившееся тепловое равновесие изолированной системы не может нарушиться вследствие излучения какими-либо частями данной системы или вследствие каких-либо других тепловых обменов. Тепловое излучение иногда называют температурным. [c.684]

Зако 1 Стефана — Больцмана дает представление лишь об интенсивности суммарного излучения абсолютно черного тела и совершенно не касается спектрального распределения энергии. Первый существенный результат в этом направлении после работ Михельсона и Голицына был получен Вином (1893), который воспользовался кроме термодинамики еще и электромагнитной теорией света. В результате он установил, что испускательная способность абсолютно черного тела имеет вид [c.137]

Оптические исследования — это прежде всего исследования физики взаимодействия света с веществом. Существуют три последовательных уровня рассмотрения указанного взаимодействия, три постепенно углубляющихся подхода I) классический, 2) полуклассический, 3) квантовый. На первом уровне оптическое излучение представляют в виде световых лучей или электромагнитных волн в соответствующем диапазоне частот, а вещество описывают с использованием понятий и аппарата механики сплошных сред, термодинамики, классической электродинамики. Иными словами, при данном подходе как свет, так и вещество рассматриваются в рамках классической физики. Полуклассический подход предполагает квантование вещества при сохранении классической трактовки света классические световые волны взаимодействуют с коллективами атомов и молекул. Принимаются во внимание структура энергетических уровней атомов и молекул, энергетических зон кристаллов, статистика заселения различных квантовых состояний. Наконец, при квантовом подходе осуществляется квантование не только вещества, но и излучения именно такой подход используется в квантовой электродинамике. Если при рассмотрении взаимодействия света с веществом на классическом и полуклассическом уровнях учитывается только волновая природа света, то на квантовом уровне принимаются во внимание также и его корпускулярные (квантовые) свойства. Это отвечает переходу от классической оптики, имеющей дело с лучами и световыми волнами, к оптике, которую естественно назвать квантовой оптикой. Одним из основных понятий этой оптики является [c.3]

Только для двух систем можно вычислить термодинамические потенциалы с помощью начал термодинамики для идеального газа и для равновесного излучения, поскольку для них известны и термические, и калорические уравнения состояния. Для всех же других систем термодинамические потенциалы находят или из опыта, или методами статистической физики и потом с помощью полученных термодинамических соотнощений определяют уравнения состояния и другие термодинамические свойства. [c.110]

Законы термодинамики универсальны в том отношении, что применимы к системам из большого числа частиц любой природы, т. е. как к классическим, так и к квантовым системам, как к веществу, так и к полю, прежде всего к электромагнитному полю — излучению, представляющему собой также корпускулярную систему. [c.206]

В термодинамике равновесное излучение представляет собой систему, характеризуемую объемом V, температурой Т и давлением р. [c.207]

Мысль о температуре равновесного излучения была высказана впервые в 1893 г. русским физиком Б. Б. Голицыным, и это позволило в полной мере применить термодинамику к излучению. [c.207]

Повторяя периодически эту операцию, можно перевести любое количество энергии излучения от тела В к телу А, вследствие чего тело А нагревается, а В охлаждается, т. е. теплота переносится от холодного тела к горячему. Так как, по второму началу термодинамики, это может быть только при затрате работы, [c.209]

Структурные формулы закона Вина (10.69) и (10.70) определяют плотности энергии излучения, приходящиеся соответственно на единицу интервала частот или на единицу интервала длин волн при температуре Т. Применение термодинамики, следовательно, не решает полностью задачи по определению спектральной плотности равновесного излучения u v, Т). Однако, сведя решение задачи по отысканию этой функции от двух переменных v и Т к задаче определения функции /(v/Г) одной переменной, термодинамика позволила получить достаточно большую информацию о свойствах излучения. [c.212]

Термодинамические потенциалы и условие устойчивости равновесного излучения. Для равновесного излучения, как и для идеального газа (для которого из опыта также известны термическое и калорическое уравнения состояния), термодинамика позволяет найти явные выражения для термодинамических потенциалов и У, 5), F T, V), G(p, Т) и Н -р, Определим эти функции. [c.213]

Менделеев установил, что при приближении к некоторой температуре поверхностное натяжение стремится к нулю и пропадает различие между жидкостью и паром. Он назвал эту температуру температурой абсолютного кипения. В дальнейшем изучением критических явлений занимались А. Г. Столетов, М. П. Авенариус и др. Русские ученые В. А. Михельсон и Б. Б. Голицын внесли значительный вклад в термодинамику излучения. Голицын первым ввел понятие температуры излучения, которое вошло в науку и сохранилось до наших дней. Применением термодинамики к физической химии занимались Д. П. Коновалов, Н. С. Кур-наков и др. [c.12]

Саму же функциональную зависимость давления излучения от температуры (как и вообще термическое и калорическое уравнения состояния любой системы) с помощью только термодинамики определить невозможно (см. 5). Однако, используя электромагнитный характер излучения (т. е. привлекая законы электродинамики), можно выразить световое давление Р через плотность энергии равновесного излучения и и из общих законов термодинамики получить для него как термическое, так и калорическое уравнение состояния. Согласно электродинамике, имеем [c.146]

Изменяются также частота и энергия излучения при отражении от движущегося зеркального поршня, так как излучение совершает при этом работу над поршнем. Изменения обеих этих величин легко находятся на основании законов термодинамики и электродинамики ( ) и определяются соотношениями [c.149]

Избыточное производство энтропии 392 Идеальный газ 31, 59, 64 Излучения термодинамика 279-292 Инвертер 145 [c.452]

Исходя из термодинамики, можно Доказать, что для равновесного излучения Т = onst. [c.330]

Расширен раздел курса, иосвя1Ценный рассмотрению основ фотонной теории, позволивший характеризовать важнейшее свойство света - его дуализм - и оценить границы применимости электромагнитной теории света, изложению которой посвящены основные разделы этой книги. Кроме того, включение сведений о термодинамике излучения, формуле Планка, законах фотоэффекта и свойствах приемников света должно способствовать более широкому использованию этого учебного пособия в университетах и втузах. [c.8]

Напоминаем читателю, что формула (8.35) была получена применением к равновесному тепловому излучению законов термодинамики и теоремы Больцмана о равнораспределении энергии по степеням свободы. Очевидно, что полученные соотнопшния удовлетворяют термодинамической формуле Вина (8.6). Для [c.422]

В качестве примера применения релятивистской термодинамики рассмо1рим одноатомный идеальный газ и равновесное излучение. [c.156]

Систематически излагается термодинамика и статистическая теория миогочастичных райиовесных систем. В основу статистической физики равновесных идеальных и неидеальных систем положены метод Гиббса и метод функций распределения Боголюбова. Излагается классическая и квантовая теория газа, твердого тела, равновесного излучения, статистическая теория плазмы и равновесных флуктуаций. Обсуждаются методологические вопросы курса, В книге рассматриваются также некоторые новые вопросы, еще не вошедшие в программу теория критических индексов, вариационный принцип Боголюбова, термодинамическая теория возмущений, интегральные уравнения для функций распределения (уравнение самосогласованного поля,, интегральное уравнение Боголюбова—Борна—Грина, уравнение Перкуса— Иевика). [c.2]

Закон Вина. Закон Стефана — Больцмана дает выражение для полной плотности энергии равновесного излучения, но ничего не говорит о его спектральном составе. Рассматривая излучение в полости (с подвижным поршнем), стенки которой представляют собой идеально отражающие тела (рис. 21), и применяя к нему законы термодинамики и электродинамики, В. Вин в 1893 г. установил закон, определяющий важные свойства функции для спектральной плотности энергии равно-весного излучения. Саму же функцию и,не удается установить таким путем. Это возможно только с помощью статистических методов. Вайдем закон Вина. [c.149]

Применение термодинамики к равновесному излучению позволяет получить выражение для плотности его энергии — закон Стефана >— Ббльцмана (8.50) [c.250]

Классическая теория излучения черного тела. В последней четверти XIX в. было завершено построение термодинамики и создана леория электромагнитных явлений. Термодинамика удовлетворительно описывала широкий круг явлений, связанных с веществом, т.е. с корпускулярной формой материи. Теория электромагнетизма удовлетворительно описывала явления, связанные с электромагнитным полем и, в частности, с электромагнитными волнами и светом, электромагнитная природа которого была теоретически открыта Максвеллом. В форме электромагнитных волн электромагнитное поле обрело свое самостоятельное существование, независимое от зарядов и токов, которыми оно порождается. В науку вошло представление о полевой форме материи в виде излучения. Возник вопрос о законах взаимопревращения материи в полевой и корпускулярной форме, или, другими словами, вопрос [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...