ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Излучение (фотонный газ) из "Физическая химия" Всякое тело способно изучить (и, следовательно, поглощать) электромагнитные излучения определенных частот. Мы знаем, что спектр газа линейчат — это означает, что газ испускает дискретный набор частот. Конденсированные тела имеют сплошные спектры поглощения (и, следовательно, испускания). [c.315] Поскольку энергия этого излучения зависит от температуры, то пустота имеет свою теплоемкость. При температурах порядка миллионов градусов теплоемкость пустоты даже больше теплоемкости твердого тела такого же объема. [c.315] Возникает вопрос о распределении энергии по частотам в этом равновесном с абсолютно черным телом излучении. [c.315] Конечно, реальное тело не является абсолютно черным, но можно показать (закон Кирхгофа), что интенсивность излучения абсолютно черного тела является верхним пре делом для интенсивности излучения любого тела при за данной температуре. [c.315] Впервые задача распределения энергии в спектре абсо лютно черного тела была решена в 1900 г. в классической работе Планка. [c.315] Этот результат может быть получен на основе рассмотрения статистики фотонного газа. [c.315] Отличие статистики фотонов от статистики частиц заключается в том, что в этом случае нет оснований требовать постоянства числа частиц. [c.316] Коэффициент 2 в последней формуле указывает на возможность двух поляризаций излучения. [c.316] Заменяя в уравнении (ХП1.27) е, на Ну, а р на Ну/с мы получим вновь уравнение Планка (ХП1.24). [c.316] Мы видим, что в отличие от твердого тела энергия абсолютно черного тела при любой температуре пропорциональна четвертой степени температуры, а теплоемкость, следовательно, — третьей степени температуры. [c.317] Поэтому теплоемкость единицы объема пустоты делается сравнимой с теплоемкостью единицы объема твердого тела при достаточно высоких температурах. [c.317] Из формулы (XIII.24) следует, что при заданной температуре имеется определенная частота (и, следовательно, длина волны), на которую приходится максимум энергии излучения. [c.317] Для определения Я,тах необходимо решить уравнение Эр/ ЗЛ = 0, т. е. [c.317] Это уравнение носит название закона смещения Вина, который является теоретической основой определения температуры по свечению тела. [c.317] Вернуться к основной статье