Page 122 - 6377
P. 122

Рисунок 1 – Модель абсолютно чорного тіла: маленький отвір на поверхні сферичної
                                                         порожнини.


                        40.3.  Закон  Кірхгофа.  Припустимо,  що  у  теплообміні  беруть  участь  тіла,  які

               утворюють систему, оточену адіабатною оболонкою. Тоді через деякий час ці тіла набувають
               стану  рівноваги,  тобто  матимуть  однакову  температуру.  Але  це  не  означає,  що

               випромінювання  у  середині  системи  припиниться.  Якщо  досягнуто  стану  рівноваги,  то  у

               будь-який  момент  часу  для  кожної  довжини  хвилі  випромінювана  енергія  дорівнюватиме
               поглинутій. Виходячи з другого принципу термодинаміки, Кірхгоф довів, що умова теплової

               рівноваги полягає ось у чому.

                        Відношення  спектральної  випромінювальної  здатності   ,    до  спектральної
               поглинальної здатності  (, ) тіла не залежить від його природи і дорівнює спектральній

               випромінювальній здатності абсолютно чорного тіла у тій самій спектральній області і при
               тій самій температурі:


                                                     , 
                                                            =  ,  .                                    (9)
                                                    (, )


               Величина   ,    не  залежить  від  природи  тіла  і  є  функцією  лише  довжини  хвилі  і
               температури.  Вона  є  універсальною  величиною  і  пошук  її  явної  залежності  від  частоти  і

               температури  є  важливою  задачею  теорії  теплового  випромінювання.  З  цього  закону

               випливає, що коли тіло в якомусь спектральному інтервалі більше поглинає, то воно у цьому
               самому інтервалі більше випромінює. Якщо тіло не поглинає певних частот, то воно їх і не

               випромінює.
                        40.4.  Квантова  гіпотеза  Планка  та  формула  Планка.  Фотони,  їх  маса  та

               імпульс.  Беручи  до  уваги  гіпотезу  про  квантову  природу,  випромінювання  (поглинання  і
   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127