Тепловое излучение, температурное излучение - эл--магн. излучение, испускаемое веществом и возникающее за счёт
его внутр. энергии (в отличие, напр., от люминесценции, к-рая возбуждается внеш.
источниками энергии). Т. и. имеет сплошной спектр ,положение максимума
к-рого зависит от температуры вещества. С её повышением возрастает общая энергия
испускаемого Т. и., а максимум перемещается в область малых длин волн. Т. и.
испускает, напр., поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д.
Т. и. возникает в условиях
детального равновесия в веществе (см. Детального равновесия принцип)для
всех безыз-лучат. процессов, т. е. для разл. типов столкновений частиц в газах
и плазме, для обмена энергиями электронного и колебат. движений в твёрдых телах
и т. д. Равновесное состояние вещества в каждой точке пространства - состояние
локального термодинамич. равновесия (ЛТР) - при этом характеризуется значением
температуры, от к-рой зависит Т. и. в данной точке.
В общем случае системы
тел, для к-рой осуществляется лишь ЛТР и разл. точки к-рой имеют разл. температуры,
Т. и. не находится в термодинамич. равновесии с веществом. Более горячие тела
испускают больше, чем поглощают, а более холодные-соответственно наоборот. Происходит
перенос излучения от более горячих тел к более холодным. Для поддержания стационарного
состояния, при к-ром сохраняется распределение температуры в системе, необходимо
восполнять потерю тепловой энергии излучающим более горячим телом и отводить
её от более холодного тела.
При полном термодинамич.
равновесии все части системы тел имеют одну температуру и энергия Т. и., испускаемого
каждым телом, компенсируется энергией поглощаемого этим телом Т. и. других тел.
В этом случае детальное равновесие имеет место и для излучат. переходов, Т.
и. находится в термодинамич. равновесии с веществом и наз. излучением равновесным (равновесным является Т. и. абсолютно чёрного тела). Спектр равновесного
излучения не зависит от природы вещества и определяется Планка законом излучения.
Для Т. и. нечёрных тел
справедлив Кирхгофа закон излучения ,связывающий их испускат. и поглощат.
способности с испускат. способностью абсолютно чёрного тела.
При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Т. и. в газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике, в частности в теории звёздных атмосфер.
М. А. Ельяшевич
|
|
 |
