ИЗЛУЧЕНИЕ РАВНОВЕСНОЕ

-эл.-магн.излучение,находящееся в термодинамич. равновесии при определённой темп-реТс веществом, испускающим и поглощающим это излучение. И. р. часто наз. излучениемабсолютно чёрного тела(чёрным излучением). С микроскопич. точки зрения равновесие для излучения осуществляется в результате компенсации прямых и обратных элементарных процессов каждого рода, согласно детального равновесия принципу, и является полным (см.Тепловое излучение).И. р. Т (поэтому для И. р. применяют также термин "излучение в полости"), пли объём, содержащий разреженное вещество (газ, плазму) при темп-реТ,в условиях, когда пробег излучения в веществе (см.Поглощение света)много меньше размеров этого объёма. Т, не зависящие от природы вещества, испускающего и поглощающего это излучение, - полная (интегральная) плотность энергиии_Ти спектральная плотность энергии u_v,Tили u_v,T=(c/l²)u_v,Т' рассчитанная на единицу интервала частотvили длин волн l, соответственно. Связь между данными величинами определяется соотношением:

Ф-ция u_v,T (ф-ция распределения энергии И.р. по частотам) определяетсяПланка законом излучения,имеющим вид

и удовлетворяющим общемуВина закону смещения.Закон (2), впервые полученный М. Плавком (М. Planck) в 1900, имеет квантовую природу и представляет собойБазе - Эйнштейна распределениедля фотонов. Стефана - Болъцмана закон излучения и_Т=аТ⁴для полной плотности И. р. в объёме, причём постоянная a=8p⁵k⁴/15h³с³.В предельном чисто квантовом случае, когда hvдkT (энергия фотона много больше ср. тепловой энергии частиц вещества), закон (2) переходит вВина закон излучения: u_v,T=(8ph³/c³)e^-hv/kT,а в предельном чисто классич. случаеhvЪkT -вРэлея -Джинса закон излучения:u_v,T=8pv²kT/c³.Закон (2) определяет объёмную плотность энергии И. р., экспериментально же измеряют потоки энергии излучения. Т. к. И. р. изотропно, поток энергии, проходящий за единицу времени через единичную площадку (в любом месте объёма, равномерно заполненного И. р.) в направлении нормали к ней в телесном угле dW, равен cu_v,TdW/4p=I_v,TdW, где I_v,T=cu_v,T/4p - интенсивность И. р. (поток энергии И. р., рассчитанный на единицу телесного угла). В направлении под углом V к нормали поток энергии равен I_v,TcosVdW(где dW=sinVdVdj,j- азимут). Поток энергии за единицу времени через единичную площадку во всех направлениях в пределах телесного угла 2p(т. е. в одну сторону) получается интегрированием по V от 0 до p/2 и по j от 0 до 2p, что даёт pI_v,T=cu_v,T/4. Такая же энергия испускается абсолютно чёрным телом с единицы его поверхности за единицу времени и определяет его спектральную испускательную способность (во всех направлениях, т. е. в телесном угле 2p) e_v,⁽⁰⁾_T=pВ_v,⁽⁰⁾_T,гдеB_v,⁽⁰⁾_T=I_v,T=cu_v,T/4- энергетическаяяркостьэтой поверхности (испускательная способность в определённом направлении), рассчитанная, как и интенсивность I_v,T, на единицу телесного угла. Согласно (2), получаем закон излучения Планка для спектральной испускательной способности

и соответственно закон излучения Стефана - Больцмана для полной испускательной способности абсолютно чёрного тела:

где s=соnst=2p⁵k⁴/15h³с².Спектральная испускательная способность нечёрного тела e_v,T, поглощательная способность к-рого_l,_Tзависит отv(или l), меньше спектральной испускательной способности абсолютно чёрного тела и, согласноКирхгофа закону излучения,равна e_v,T=a_v,Тe_v,⁽⁰⁾_TСоответственно полная испускательнаяспособность нечёрного тела

В случаесерого тела,поглощательная способность a_Tк-рого не зависит от частоты в определённых интервалахvи имеет постоянное значение, меньшее 1,e_T=a_Тe⁰_T. В квантовой теории удобно применять величиныu_v,⁽⁰⁾_T, e_v,⁽⁰⁾_T, иВ_v,⁽⁰⁾_T.При эксперим. исследованиях (в частности, впирометрии оптической)обычно пользуются соответствующими величинами в шкале длин волн u_l,_T, e_l,_T, иВ_l,_T.Лит.:Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962; Соболев В. В., Курс теоретической астрофизики, 3 изд., М., 1985; Сивухин Д. В., Общий курс физики, 2 изд., [т. 4] - Оптика, М., 1985; X у н дФ.,История квантовой теории, пер. с нем., К., 1980; Шёпф Х.-Г., От Кирхгофа до Планка, пер. о нем., М., 1981.М. А. Ельяшевич.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.

излучение равновесное—то же что Тепловое излучение....Большая Советская энциклопедия II
излучение равновесное—эл.магн. излу чение находящееся в термодинамич. равновесии при темпре Тi с ввом испускающим и поглощающим это излучение. Равновесным является излучение абсолютно чрного т...Естествознание. Энциклопедический словарь