Глава 6. Тепловое излучение

6.1. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Тепловое излучение (температурное излучение) - электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии.

В нагретых телах часть внутренней энергии вещества может превращаться в энергию излучения. Нагретые тела являются источниками электромагнитного излучения в широком диапазоне частот. Это излучение называют тепловым излучением. Оно свойственно всем телам, находящимся при температуре, отличной от абсолютного нуля.

Тепловое, или температурное, излучение отличается от других видов излучения (люминесценции) способом перехода излучающих систем в возбужденные состояния. В явлениях теплового излучения такой переход осуществляется в результате теплового движения атомов и молекул.

Тепловое излучение - это равновесное излучение.

Допустим, есть полость с неподвижными и непрозрачными стенками, температура которых постоянна. Электромагнитное излучение, падая на стенки полости, частично отражается, частично поглощается. Стенки одновременно и испускают, и поглощают падающее на них излучение. В результате в полости установится термодинамическое равновесие. Это означает, что распределение энергии между стенками и излучением не будет изменяться со временем. Стенки в результате поглощения получают в единицу времени столько же энергии, сколько они теряют путем излучения.

Способность теплового излучения находиться в равновесии с излучающим телом отличает тепловое излучение от всех других видов излучения тел. Равновесное тепловое излучение однородно, т.е. его плотность энергии одинакова во всех точках внутри полости, где оно заключено. Такое излучение изотропно и неполяризованно - оно содержит все возможные направления распространения и направления колебаний векторов E и H. Равновесным является тепловое излучение абсолютно черного тела.