|
Между излучательной и поглощательной способностью тела существует определенная связь. Мысленно проведем следующий эксперимент (рис. 2.1.1).
Пусть внутри замкнутой оболочки находятся три тела. Тела находятся в вакууме, следовательно, обмен энергией может происходить только за счет излучения. Опыт показывает, что такая система через некоторое время придет в состояние теплового равновесия (все тела и оболочка будут иметь одну и ту же температуру).
В таком состоянии тело, обладающее большей излучательностью, теряет в единицу времени и больше энергии, но T = const, следовательно, это тело должно обладать и большей поглощающей способностью:
...
Немецкий физик Густав Кирхгоф в 1856 г. сформулировал закон и предложил модель абсолютно черного тела.
Отношение излучательной к поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел одной и той же (универсальной) функцией частоты и температуры:
...,
где f(ν,T) - универсальная функция Кирхгофа.
Эта функция имеет универсальный, или абсолютный, характер.
Сами величины rν,T и αν,T, взятые отдельно, могут изменяться
чрезвычайно сильно при переходе от одного тела к другому, но их отношение постоянно для всех тел (при данной частоте и температуре).
Для абсолютно черного тела αν,T ≡ 1, следовательно, для него
rν,T = f(ν,T), т.е. универсальная функция Кирхгофа есть не что иное,
как излучательность абсолютно черного тела.
|
