КИ́РХГОФА ЗАКО́Н ИЗЛУЧЕ́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
КИ́РХГОФА ЗАКО́Н ИЗЛУЧЕ́НИЯ, один из осн. законов теплового излучения, устанавливающий зависимость между испусканием и поглощением излучения определённой частоты ν телом с темп-рой T. Открыт Г. Р. Кирхгофом в 1859. Согласно К. з. и., в условиях термодинамич. равновесия отношение испускательной способности тела (поверхности непрозрачного тела) к его поглощательной способности одинаково для любых тел и является универсальной функцией частоты ν (или длины волны λ) излучения и абсолютной темп-ры тела Т (конкретный вид этой функции получен в 1900 М. Планком, см. Планка закон излучения). К. з. и. справедлив как для определённого элемента телесного угла распространения излучения, так и в пределах телесного угла 2\pi.
Испускательная способность В_ν,T тела в расчёте на единицу телесного угла (энергетическая яркость поверхности) определяется потоком энергии излучения единицей поверхности в единицу времени, а поглощательная способность A_ν,T – отношением поглощённой энергии излучения к энергии падающего излучения. К. з. и. имеет вид:В_{ν,T}/А_{ν,T}=B^0_{v,T}=I_{ν,T},где – B^0_{v,T}испускательная способность абсолютно чёрного тела (для него А_{ν,Т}=1), совпадающая с интенсивностью I_{ν,T} равновесного излучения.
Интегрируя В_{ν,T} и А_{ν,T} по всем направлениям в пределах телесного угла 2\pi и взяв отношение полученных полных испускательной ε_{ν,T} и поглощательной a_{ν,Т} способностей тела, получим К. з. и. в виде:ε_{ν,T}/ a_{ν,T}=ε^0_{v,T},
К. з. и. справедлив для равновесного теплового излучения, однако он с хорошей точностью применим для случая, когда темп-ра излучающего тела высока, а темп-ра окружающей среды столь низка, что её собственным излучением можно пренебречь (т. е. считать среду вакуумом). К. з. и. применяют в теории переноса излучения (напр., в звёздных атмосферах), когда в целом излучение системы неравновесное, однако в малых объёмах его можно считать равновесным (см. Локальное термодинамическое равновесие).
