ітих тіл лежать в основі радіаційного методу вимірювання температури води.
Для виявлення характеристики випромінювання нагрітих тіл введено поняття абсолютно чорного тіла (АЧТ), тобто тіла, поглинає все падаюче на нього випромінювання, незалежно від його спектрального складу.
Головна характеристикою випромінювання АЧТ - це спектральна щільність випромінювання поверхні або енергетична світність іншими словами m ? T Вт/(м2 * мкм). Часто користуються поняттям спектральної яскравості l ? T Вт/(м2 * ср * мкм) - це значення m < span align = "justify">? T , віднесене до одиничного тілесного кута.
Залежність спектральної щільності випромінювання від температури тіла виражається за формулою Планка
(1)
де Т - температура, К; С0 = 2,998 * 108 м/c - швидкість світла у вакуумі; h = 6,6262 * 10-34 Дж * с - постійна Планка; k = 1,38 * 10-23 Дж /К - постійна Больцмана.
Підставляючи значення постійних, маємо:
(2)
де c1 = 3,7415 * 10-16 Вт * м2, c2 = 1,4388 * 10-2 м * К.
Сумарна енергетична світність ідеального випромінювача при температурі Т визначається за законом Стефана-Больцмана, який виходить шляхом інтегрування рівняння (1):
(3)
де? = 5,67 * 10-8 Вт/(м2 * К4) - постійна Стефана-Больцмана. Для чорних тіл сумарна енергетична світність прямо пропорційна четвертого ступеня температури тіл. p> При диференціюванні формули (2), виходить залежність положення максимуму спектральної щільності випромінювання від температури - закон Голіцина - Вина:
(4)
З формул (1), (4), випливає, що всі тіла, що мають температуру вище абсолютного нуля, випромінюють електромагнітну енергію, при цьому кількість енергії і діапазон довжин хвиль, що відповідає максимальному випромінюванню, залежить від температури самого об'єкта (рис. 1).
В
Рис. 1. Енергія випромінювання Сонця, відзначена 1-ої лінією при температурі Т = 6000К, і ідеального випромінювача, відзначена 2-ий лінією при температурі Т = 300К
Сумарне випромінювання Сонця у всіх спектральних діапазонах перевищує випромінювання природних об'єктів. Однак, враховуючи, що Сонце випромінює енергію рівномірно по сфері, а в напрямку Землі поширюється лише дуже мала частина цього випромінювання, враховуючи кутовий розмір Сонця 0,5 В° при спостереженні із Землі, а також те, що частина сонячного випромінювання поглинається в земній атмосфері, дозволяє виявити, що в дистанційному зондуванні сонячне випромінювання порівнянно з випромінюванням земної поверхні при довгих хвилях мене 3 мкм, в більш довгохвильовій області випромінюванням Сонця можна знехтувати в порівнянні з випромінювання Землі (мал. ...
