електронів проходить час? 10? 9 с.
3. Закон Кірхгофа
Кірхгоф, спираючись на другий закон термодинаміки і аналізуючи умови рівноважного випромінювання в ізольованій системі тіл, встановив кількісний зв'язок між спектральною щільністю енергетичної світності і спектральної поглинальної здатністю тел. Ставлення спектральної щільності енергетичної світності до спектральної поглинальної здатності не залежить від природи тіла; воно є для всіх тіл універсальною функцією частоти (довжини хвилі) і температури (закон Кірхгофа):
Для чорного тіла, тому із закону Кірхгофа випливає, що R ?, T для чорного тіла дорівнює r ?, T . Таким чином, універсальна функціяКірхгофа r ?, T є не що інше, як спектральна щільність енергетичної світності чорного тіла. Отже, відповідно до закону Кірхгофа, для всіх тіл відношення спектральної щільності енергетичної світності до спектральної поглинальної здатності одно спектральної щільності енергетичної світності чорного тіла при тій же температурі і частоті.
Із закону Кірхгофа випливає, що спектральна щільність енергетичної світності будь-якого тіла в будь-якій області спектра завжди менша спектральної щільності енергетичної світності чорного тіла (при тих же значеннях Т і ? ), так як А ?, T < 1 і тому R ?, T ?, T . Крім того, з (3.1) випливає, що якщо тіло при даній температурі Т не поглинає електромагнітні хвилі в інтервалі частот від ? до ? + d ? , то воно їх в цьому інтервалі частот при температурі T і не випромінює, так як при А ?, T =0, R ?, T =0.
Використовуючи закон Кірхгофа, вираз для енергетичної світності тіла (3.2) можна записати у вигляді
Для сірого тіла
(3.2)
Де
- енергетично світність чорного тіла (залежить тільки від температури).
Закон Кірхгофа описує тільки теплове випромінювання, будучи настільки характерним для нього, що може служити надійним критерієм для визначення природи випромінювання. Випромінювання, яке законом Кірхгофа не підкоряється, не є тепловим.
4. Закони Стефана-Больцмана і зміщення Віна
Із закону Кірхгофа (див. (4.1)) випливає, що спектральна щільність енергетичне світності чорного тіла є універсальне функцією, тому знаходження її явної залежності від частоти і температури є важливим завданням теорії теплового випромінювання. Австрійський фізик І. Стефан (1835-1893), аналізуючи експериментальні дані (1879), і Л. Больцман, застосовуючи термодинамічний метод (1884), вирішили це завдання лише частково, встановивши залежність енергетичної світності R
