мұндағы: E, G – Юнг, ығысу модульдері, -ортаның тығыздығы.
20-билет. Жылулық сәулелену
Жылулық сәулелену -дене бөлшектері, жылулық қозғалыстарының сәулелену энергиясына түрленуінің салдарынан пайда болатын электромагниттік сэулелену. Қызған денелердің сәуле шығарып, электромагниттік энергия таратуын жылулық сәулелену деп атайды. Жылулық сәулелену құбылысы тек қызған денелерде ғана емес, салқын денелерде де орын алады. Электр шамының вольфрам қылы 3000 С-қа дейін кызғанда көзге кәрінетін ақ жарық шығарса, температурасы төмендеген сайын денелер керінбейтін инфрақызыл сәулелер шығарады. Инфрақызыл сәулелерінің жиілігі ақ жарықтың жиілігінен төмен. Сондай-ак денелердің температурасы тым жоғары болса, олар кәрінбейтін улытыракүлгін сәулелер шығарады. Ультракүлгін сәулелерінің жиілігі ақ жарықтың жиілігінен жоғары.
Жарық сияқты жылулык сәулелердің барлық түрлері де электромагниттіктолқындар катарына жатады. Жылулық сәуле шығару абсолют нөлден жоғары кез келген температурада жүреді, бірақ көрінетін жарық тек жоғары температурада шығарылады (шамамен 500-800С). Төменгі температурада ұзын (инфрақызыл) электромагниттік толқындар шығарылады.
Кез келген жылулық сәулелерді тек шығарып қана қоймай, жұтады да. Сәулеленіп тұрған денені қабырғалары сәулелерді идеал шағылдыратын қуысқа орналастырып, оның ішіндегі ауаны сорып алып тастайық. Денеден шыққан сәуле қабырғалардан шағылып, денеге қайта түседі де, толық не жартылай жұтылады. Осылай дене мен қуысты толтырып тұрған сәулелену арасында үздіксіз энергия алмасуы болып жатады.
Біраз уақыттан сон тепе-теңдік орнайды, яғни дене уақыт бірлігі ішінде қанша энергия шығарса, сонша энергия жұтылады. Жылулық сәулелену табиғаттағы бірден-бір тепе-теңдігі оның сәулелену болып табылады.
Жылулық сәулеленудің тепе-теңдігі оның интенсивтігінің температураның жоғарлануына пропорционал өсуімен түсіндіріледі.
Жылулық сәулеленудің интенсивтігін оның қуаты арқылы сипаттауға болады. Сәулеленіп тұрған дене бетінің аудан бірлігіне барлық бағытта ( денелік бұрыш ішінде) шығатын сәулелену қуатын дененің интегралдық энергетикалық жарқырауы деп атайды. Бұл шаманы R әріпімен белгілейді, ол температураның функциясы болып табылады. Түрлі жиілік (толқын ұзындығы) диапазонында жылулық сәулеленудің интенсивтігі де әр түрлі. Сондықтан энергетикалық жарқыраудың спектрлік тығыздығы немесе дененің сәулелену қабілеті деген ұғым енгізіледі.
мұндағы ΔR дене бетінің аудан бірлігінің Δ v жиіліктер интервалында шығаратын сәулелену қуаты.
Достарыңызбен бөлісу: |