Слайд 2
Тепловое излучение
- электромагнитное излучение , возникающее за счёт
внутренней энергии тела. Имеет сплошной спектр, максимум которого зависит
от температуры тела. При остывании последний смещается в длинноволновую часть спектра. Тепловое излучение имеет нагретый металл, земная атмосфера.
Слайд 3
Основные характеристики теплового излучения
Энергетическая светимость – это энергия,
испускаемая в единицу времени с единицы поверхности излучающего тела
во всем интервале частот по всем направлениям (в пределах телесного угла ω=2π )
Слайд 4
Спектральная плотность энергетической светимости (испускательная способность) – это
энергия, испускаемая в единицу времени с единицы поверхности излучающего
тела в узком интервале частот от ω до ω+ dω
Энергетическая светимость связана с испускательной способностью формулой
Слайд 5
Поглощательная способность – это отношение поглощенного телом потока
лучистой энергии к падающему потоку этой энергии, заключенному в
узком интервале частот от ω до ω+ dω
Слайд 6
Абсолютно чёрное тело
Ачт - это тело, поглощательная способность
которого для всех частот и температур
Сажа, черный
бархат и платиновая чернь имеют поглощательную способность близкую к 1 лишь в ограниченном интервале частот
Слайд 7
Модель абсолютно черного тела – представляет собой почти
замкнутую полость с малым отверстием
Серое тело – это
тело, для которого
Абсолютно белое тело – это тело, для которого
Слайд 8
Густав Роберт Кирхгоф
(нем. Gustav Robert Kirchhoff; 12марта 1824, Кёнигсберг— 17 октября 1887, Берлин) —
один из великих физиков XIX века.
Родился 12марта 1824 в Кёнигсберге;
с 1842 по 1846 г. изучал математику и физику в Кёнигсбергском университете ,а в 1847 году уже выступил в качестве приват-доцента в Берлине ; в 1850—1854 гг., в качестве экстраординарного профессора, читал лекции в Бреславле , затем до 1874 года исполнял должность ординарного профессора в Гейдельберге, откуда в 1875 году перешёл в Берлин; в 1875 году избран членом Берлинской академии наук, с 1862 года состоял членом-корреспондентом Санкт-Петербургской академии наук. Умер в Берлине 17 октября 1887 году.
Слайд 9
Закон Кирхгофа
Закон Кирхгофа: отношение испускательной и поглощательной способностей не
зависит от природы тела, оно является для всех тел одной и той же (универсальной) функцией частоты и температуры:
Слайд 10
Чем больше испускательная способность тела, тем больше и
его поглощательная способность. Это означает, что тело сильнее поглощающее
какие-либо лучи будет эти лучи сильнее и испускать.
Слайд 11
Йозеф Стефан
(нем. Joseph Stefan, 24 марта 1835, Санкт-Пёльтен— 7 января 1893, Вена) — австрийский физик
и математик. Член Австрийской академии наук (1865).
Стефан родился в Санкт-Пёльтенев семье этнических словенцев.
Окончил гимназию в Клагенфурте и подумывал о вступлении в орден бенедиктинцев, однако решил заниматься физикой и математикой и поступил в Венский университет, который окончил в 1857. Впоследствии преподавал в университете (с 1863 — профессор кафедры высшей математики и физики), являлся директором Института экспериментальной физики (с 1866), ректором университета (1876-1877), вице-президентом Австрийской академии наук.
Имя Стефана носит крупнейший исследовательский институт в Словении.
Слайд 12
Лю́двиг Бо́льцман
(нем. Ludwig Eduard Boltzmann, 20 февраля 1844, Вена, Австрийская империя — 5 сентября 1906,Дуино, Италия) — австрийский физик-теоретик,
основатель статистической механики и молекулярно-кинетической теории. Член Австрийской академии наук(1895), член-корреспондент Петербургской академии наук
(1899) и ряда других.
Слайд 13
Закон Стефана-Больцмана
Стефан (1879), анализируя экспериментальные данные, пришел к
выводу, что энергетическая светимость любого тела пропорциональна четвертой степени
абсолютной температуры. Больцман (1884), исходя из термодинамических соображений, получил для энергетической светимости абсолютно черного тела
Слайд 14
Закон Стефана - Больцмана: Энергетическая светимость абсолютно черного
тела пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры:
где -
постоянная Стефана-Больцмана.
Внимание! К нечерным телам закон не применим.
Слайд 15
Стретт, Джон Уильям (лорд Рэлей)
(англ. John Strutt, 3rd Baron
Rayleigh) (12 ноября, 1842— 30 июня, 1919) — британский физик и механик, открывший (с Уильямом Рамзае)
газ аргон и получивший за этоНобелевскую премию по физике в 190 году. Открыл также явление, ныне называемое рассеянием Рэлея и предсказал существование поверхностных волн, которые также называются волнами Рэлея. Член Лондонского королевского общества(1873), его президент в 1905—1908 гг.
Слайд 16
Джеймс Хопвуд Джинс
(англ. James Hopwood Jeans, 11 сентября 1877, Лондон, Великобритания — 16 сентября 1946,Доркинг, Великобритания) — британский
физик-теоретик, астроном, математик. В 1900 окончил Тринити-колледж Кембриджского университета, затем преподавал
там. В 1904 году начал работу вПринстонском университете в США как профессор прикладной математики, но в 1910 году вернулся в Кембридж.
В 1923—1944 годах — сотрудник обсерватории Маунт-Вилсон в США, в 1935—1946 годах — профессор астрономии Королевской ассоциации в Лондоне.
Слайд 17
Формула Рэлея-Джинса и понятие об «ультрафиолетовой катастрофе»
Рэлей и
Джинс, исходя из теоремы классической статистики о равнораспределении энергии
по степеням свободы, приписали каждому электромагнитному колебанию энергию, равную kT и получили выражение для испускательной способности абсолютно черного тела, которое называют формулой Рэлея-Джинса