Тепловое излучение твердых тел

Так как излучение и поглощение радиации сопровождаются переходом энергии из одного вида в другой, в частности в тепловую энергию, то к излучению можно подходить, пользуясь методами термодинамики [1089]. Но формулы термодинамики можно применять только к системам, находящимся в термическом равновесии. Поэтому при помощи термодинамики можно решить задачу об изл> ении только в том случае, когда температура всех участвующих в излучении и поглощении радиации тел одинакова и остаётся неизменной. Такое равно весие устанавливается внутри полости, ограниченной со всех сторон твёрдыми непроницаемыми для тепла и для радиации стенками. Все элементы этой оболочки, взаимно обмениваясь энергией посредством излучения, приобретают одну и ту же температуру. Каждый элемент внутренней поверхности оболочки поглощает такое же количество энергии, которое излучает. Имеющая место в такой полости радиация является равновесным излучением. [c.314]

Спектр люминесценции всегда состоит из частот, характерных для излучающего вещества, и, следовательно, селективен. Поэтому селективность излучения, в особенности резко подчёркнутая, говорит в пользу его люминесцентной природы. Однако этот признак недостаточен, так как и другие виды свечения могут иметь характерные спектры. Так, при температурном излучении спектры паров элементов линейчаты, и даже некоторые твёрдые вещества, например окись церия, дают при тепловом возбуждении весьма [c.16]

Различные виды свечения тел. В свободном состоянии атому какого-либо вещества свойственны только определённые, дискретные уровни энергии, занимающие каждый лишь очень узкие пределы. Если атом находится в более или менее сильном электрическом поле, то его энергетические уровни расщепляются и смещаются. В твёрдом теле атомы и ионы находятся в электрическом поле, создаваемом соседними атомами. При хаотическом тепловом движении расстояния отдельных атомов от их соседей весьма различны. Различны и поля, вызывающие расщепление энергетических уровней. Поэтому различно и положение самих уровней. При излучении накалённого твердого тела атомы его, возвращаясь в нормальное состояние, излучают кванты разной величины, соответствующие различным значениям V или I. Термическое излучение твёрдого тела состоит не из отдельных монохроматических радиаций, как это имеет место в газах, где расстояние между атомами велико, а представляет собой сплошной спектр со всевозможными длинами волн. Так как это является следствием хаотического движения частиц твёрдого тела и беспорядочного переплетения их электрических атомарных и молекулярных полей, то спектр должен соответствовать хаотическому излучению, а в случае равенства температуры во всех частях системы — равновесному чёрному излучению. Индивидуальные свойства атомов и молекул и первоначальное (невозмущённое полями соседних атомов и молекул) расположение их энергетических уровней сказываются на селективности излучения, т. е. на отступлениях действительно имеющего место излучения твёрдых тел от излучения абсолютно чёрного тела. Если проследить интенсивность излучения для всевозможных длин волн, а не только в видимой части спектра, то излучение серых тел также оказывается селективным. [c.319]

Заключение. В настоящем обзоре мы попытались представить в систематизированном виде данные по влиянию изотопического состава на различные свойства твёрдых тел — на постоянные кристаллической решётки, упругие свойства, фононы и другие возбуждения кристаллической решётки, на электро- и теплопроводность, на электронную структуру металлов и полупроводников и на фазовые превращения. В большинстве случаев изотопические эффекты малы, но есть обратные примеры, когда, как правило в изотопических смесях, изотопы оказывают сильное влияние на свойства твёрдых тел. Замечательным примером такого изотопического эффекта служит значительное (иногда в десятки раз) подавление теплопроводности диэлектриков и полупроводников. Исключительно высокая теплопроводность изотопически чистых полупроводников имеет хорошие перспективы использования в технике в тех случаях, где имеются большие тепловые нагрузки, например, в алмазных монохроматорах для синхротронного излучения [244] и в микроэлектронике [189, 190]. С точки зрения приложений изотопы кремния и германия находят применение для нейтронного трансмутационного легирования полупроводников [10,245]. Исследуются возможности использования изотонически обогащённого монокристалла кремния для точного определения числа Авогадро [58,59] с целью замены эталона килограмма. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология