Закон Кирхгофа

Тепловое излучение

электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела^[1]. Имеет сплошной спектр, расположение и интенсивность максимума которого зависят от температуры тела. При остывании последний смещается в длинноволновую часть спектра. Тепловое излучение испускают, например, нагретый металл, земная атмосфера и белый карлик^[1][2].

Причиной того, что вещество излучает электромагнитные волны, является устройство атомов и молекул из заряженных частиц, из-за чего вещество пронизаноэлектромагнитными полями. В частности, при столкновениях атомов и молекул происходит их ударное возбуждение с последующим высвечиванием. Характерной чертой является то, что при усреднении коэффициента излучения по максвелловскому распределению, начиная с энергий hν ∼ kT, в спектре начинается экспоненциальный завал.^[3]

В случае если излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, то такое излучение называется равновесным. Спектр такого излучения эквивалентен спектру абсолютно чёрного тела и описывается законом Планка. Однако в общем случае тепловое излучение не находится в термодинамическом равновесии с веществом, таким образом более горячее тело остывает, а более холодное наоборот нагревается. Спектр такого излучения определяется законом Кирхгофа.

Испускаемая и поглощательная способность

ИСПУСКА́ ТЕЛЬНАЯ СПОСО́ БНОСТЬ (излучательная способность, лучеиспускательная способность), потокэнергии теплового излучения (см. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ), испускаемого за единицу времени с единицыповерхности тела; характеристика теплового излучения. Испускательная способность в заданномнаправлении называется энергетической яркостью поверхности и рассчитывается на единицу телесного угла.Спектральная испускательная способность рассчитывается на единицу интервала длин волн или частот.Испускательная способность связана законом излучения Кирхгофа с поглощательной способностью.

Поглощательная способность

Отношение потока излучения, поглощенного телом ( средой ), к потоку излучения, падающему на тело ( среду ).

Энергетическая светимость (Re) - энергия теплового излучения, испускаемого за единицу времени с единичной поверхности нагретого тела:

И поток излучения, и энергетическая светимость зависят от строения вещества и его температуры: Ф = Ф(Т), Re = Re(T).

закон Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа – сумма токов сходящихся в узле равна нулю.

Второй закон Кирхгофа – алгебраическая сумма ЭДС, действующая в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения в этом контуре.

Физический смысл имеет универсальная функция Кирхгофа: - универсальная функция Кирхгофа есть не что иное, как испускательная способность абсолютно черного тела.