17. Почему существует предел разрешающей способности оптических приборов? Из-за неточности изготовителя

2. Квантовая физика

2.1. Тепловое излучение

1. Что называют энергетической светимостью? Энергетическая светимость – величина, численно равная энергии, излучаемой единицей поверхности тела в единицу времени во всем диапазоне длин волн.

2. Что называют спектральной плотностью энергетической светимости? Излучательная способность (спектральная плотность энергетической светимости) – величина, численно равная энергии, излученной единицей поверхности вещества в единицу времени в единичном диапозоне длин волн.

3. Что такое коэффициент поглощения? Коэффициент поглощения (поглощающая способность тела)– величина, равная отношению энергии поглощенного света, к энергии падающего.

4. Что такое коэффициент отражения? Коэффициент отражения (отражательная способность тела) — величина, равная отношению энергии отраженного света, к энергии падающего.

5. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Для всех тел, независимо от их природы, отношение излучательной способности к спектральному коэффициенту поглощения, при той же температуре и для тех же длин волн, есть универсальная функция от длины волны и температуры,

- универсальная функция Кирхгофа

Универсальная функция Кирхгофа есть излучательная способность абсолютно черного тела, т.е. , где- излучательная способность АЧТ.

Поэтому отношение излучательной способности любого тела к его спектральному коэффициенту поглощения равно излучательной способности АЧТ для той же длины волны и при той же температуре

Отношение светимости серых тел к их коэффициенту поглощения есть универсальная (общая для всех серых тел) функция температуры:

(интегральная форма закона Кирхгофа)

где R относится ко всему спектру излучения при данной температуре

6. ККаков физический смысл универсальной функции Кирхгофа. Универсальная функция Кирхгофа есть излучательная способность абсолютно черного тела, т.е. , где- излучательная способность АЧТ.

Поэтому отношение излучательной способности любого тела к его спектральному коэффициенту поглощения равно излучательной способности АЧТ для той же длины волны и при той же температуре

(дифференциальная форма закона Кирхгофа)

Отношение светимости серых тел к их коэффициенту поглощения есть универсальная (общая для всех серых тел) функция температуры:

(интегральная форма закона Кирхгофа)

где R относится ко всему спектру излучения при данной температуре

7. Что называют абсолютно черным телом? АЧТ – тело, способное поглощать полностью при любой температуре все падающее на него излучение любой частоты. Спектральная поглощающая способность:

8. Какое тело называют серым? Серое тело - тело, поглощательная способность которого меньше единицы, но одинакова для всех частот и зависит только от температуры. Спектральная поглощающая способность:

9. Закон Стефана-Больцмана. Энергетическая светимость черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры

, (постоянная Стефана-Больцмана)

10. Закон смещения Вина. Длина волны , соответствующаямаксимуму спектральной плотности энергетической светимости черного тела, обратно пропорциональна его термодинамической температуре

, (постоянная Вина)

11. Нарисуйте графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного телаu(,T) от длины волны для двух разных значений температуры и укажите, какой из них соответствует большей температуре. С ростом температуры максимум интенсивности излучения смещается в сторону более коротких длин волн(влево). При увеличении температуры растет и амплитуда интенсивности излучения.

12. Закон Релея-Джинса. Релй и Джинс применили законы классической физики к тепловому излучению и получили аналитическое выражение для функции Кирхгофа:

, . В области больших длин волн приводят к абсурдному результату. В области коротких волн излучательная способность АЧТ по теоретическим расчетамувеличивается и энергетическая светимость АЧТ при любой температуре стремится к бесконечности