Тепловое излучение

температурное излучение, электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счёт его внутренней энергии (в отличие, например, от люминесценции (См. Люминесценция), возникающей за счёт внешних источников энергии). Т. и. имеет Сплошной спектр, положение максимума которого зависит от температуры вещества. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого Т. и., а максимум перемещается в область малых длин волн. Т. и. испускают, например, поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д.

Т. и. возникает в условиях детального равновесия в веществе (см. Детального равновесия принцип) для всех безызлучательных процессов, то есть для различных типов столкновений частиц в газах и плазме, для обмена энергиями электронного и колебательного движений в твёрдых телах и т. д. Равновесное состояние вещества в каждой точке пространства — состояние локального термодинамического равновесия (ЛТР) — при этом характеризуется значением температуры, от которого и зависит Т. и. вещества в данной точке.

В общем случае системы тел, для которой осуществляется лишь ЛТР и различные точки которой имеют различные температуры, Т. и. не находится в термодинамическом равновесии с веществом. Горячие тела испускают больше, чем поглощают, а более холодные — наоборот. Происходит перенос излучения от более горячих тел к более холодным. Для поддержания стационарного состояния, при котором сохраняется распределение температуры в системе, необходим подвод теплоты к более горячим телам и отвод от более холодных; это может осуществляться как в природных условиях (например, в атмосфере Земли), так и искусственно (например, в лампах накаливания).

При полном термодинамическом равновесии все части системы тел имеют одну температуру и энергия Т. и., испускаемого каждым телом, компенсируется энергией поглощаемого этим телом Т. и. др. тел. В этом случае Т. и. находится в термодинамическом равновесии с веществом и называется равновесным излучением (равновесным является Т. и. абсолютно чёрного тела (См. Абсолютно чёрное тело)). Спектр равновесного излучения не зависит от природы вещества и определяется Планка законом излучения (См. Планка закон излучения).

Для Т. и. нагретых тел в общем случае справедлив Кирхгофа закон излучения, связывающий их испускательную и поглощательную способности с испускательной способностью абсолютно чёрного тела.

При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Т. и. в газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике (См. Астрофизика), в частности в теории звёздных атмосфер.

Лит.: Планк М., Теория теплового излучения, пер. с нем., Л.— М., 1935; Соболев В. В., Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет, М., 1956; Боеворт Р. Ч. Л., Процессы теплового переноса, пер. с англ., М., 1957; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962.

М. Л. Ельяшевич.

ТЕПЛОВОЕ излучение - электромагнитное излучение, которое испускает вещество, имеющее определенную температуру, за счет своей внутренней энергии. Если тепловое излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, оно называется равновесным, распределение энергии в его спектре определяется Планка законом излучения. Для теплового излучения тел выполняется Кирхгофа закон излучения.

ТЕПЛОВОЕ излучение, электромагнитное излучение, испускаемое веществом за счет его внутренней энергии. Определяется температурой вещества. Попытка найти закон распределения энергии в спектре равновесного теплового излучения привела М. Планка к идее квантования энергии излучения (1905), из которой в дальнейшем возникла квантовая механика.

incandescence, thermal radiation

incandescence, thermal radiation

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

(температурное излучение), эл.-магн. излучение, испускаемое в-вом и возникающее за счёт его внутр. энергии (в отличие, напр., от люминесценции, к-рая возбуждается внеш. источниками энергии). Т. и. имеет сплошной спектр, положение максимума к-рого зависит от темп-ры в-ва. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого Т. и., а максимум перемещается в область малых длин волн. Т. и. испускает, напр., поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д.

Т. и. возникает в условиях детального равновесия в в-ве (см. ДЕТАЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ ПРИНЦИП) для всех безызлучательных процессов, т. е. для разл. типов столкновений ч-ц в газах и плазме, для обмена энергиями электронного и колебат. движений в тв. телах и т. д. Равновесное состояние в-ва в каждой точке пр-ва — состояние локального термодинамического равновесия (ЛТР) — при этом характеризуется значением темп-ры, от к-рого зависит Т. и. в данной точке.

В общем случае системы тел, для к-рой осуществляется лишь ЛТР и разл. точки к-рой имеют разл. темп-ры, Т. и. не находится в термодинамич. равновесии с в-вом. Более горячие тела испускают больше, чем поглощают, а более холодные — соответственно наоборот. Происходит перенос излучения от более горячих тел к более холодным. Для поддержания стационарного состояния, при к-ром сохраняется распределение темп-ры в системе, необходимо восполнять потерю тепловой энергии излучающим телом и отводить её от более холодного тела.

При полном термодинамическом равновесии все части системы тел имеют одну темп-ру, и энергия Т. и., испускаемого каждым телом, компенсируется энергией поглощаемого этим телом Т. и. др. тел. В этом случае детальное равновесие имеет место и для излучательных переходов, Т. и. находится в термодинамич. равновесии с в-вом и наз. равновесным излучением (равновесным явл. Т. и. абсолютно чёрного тела). Спектр равновесного излучения не зависит от природы в-ва и определяется Планка законом излучения.

Для Т. и. нечёрных тел справедлив Кирхгофа закон излучения, связывающий их испускат. и поглощат. способности с испускат. способностью абсолютно чёрного тела.

При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Т. и. в газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике, в частности в теории звёздных атмосфер.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, энергия, выделяемая твердыми телами, жидкостями или газами за счет их внутренней температуры, вне зависимости от ее числового выражения. Эта энергия возникает в результате колебания атомов объекта и выделяется в виде ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, чаще всего ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

теплово́е излуче́ние

электромагнитное излучение, которое испускает вещество, имеющее определенную температуру, за счёт своей внутренней энергии. Если тепловое излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, оно называется равновесным, распределение энергии в его спектре определяется Планка законом излучения. Для теплового излучения тел выполняется Кирхгофа закон излучения.

* * *

ТЕПЛОВО́Е ИЗЛУЧЕ́НИЕ, электромагнитное излучение, которое испускает вещество, имеющее определенную температуру, за счет своей внутренней энергии. Если тепловое излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, оно называется равновесным, распределение энергии в его спектре определяется Планка законом излучения(см. ПЛАНКА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ). Для теплового излучения тел выполняется Кирхгофа закон излучения(см. КИРХГОФА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ).

электромагнитное излучение тела, возникающее за счёт его внутренней энергии и определяемое его термодинамич. темп-рой и оптич. св-вами. Т. и. характеризуется светимостью энергетической. Т. и., находящееся в термодинамич. равновесии с в-вом, наз. равновесным излучением (устанавливается в теплоизолир. системе, все тела к-рой находятся при одной и той же темп-ре). Спектр равновесного излучения определяется Планка законом. Для Т. и. в общем случае справедлив Кирхгофа закон излучения. См. также Вина закон смещения и Стефана - Больцмана закон.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — (температурное излучение) — электромагнитное излучение (2), возникающее за счёт внутренней (тепловой) энергии излучающего тела (твёрдого, жидкого, газообразного). Т. и. является одним из видов теплопередачи от одного тела к др. Т. и. абсолютно чёрного тела (см.) представляет равновесное излучение.