Характеризуя излучение тепловых источников, выделяют три вида излучений - абсолютно черное тело (АЧТ), серые тела и селективные излучатели. АЧТ - идеализированное понятие. При данной температуре оно испускает и поглощает теоретически возможный максимум излучения.
У большинства твердых тел, особенно у полупровод-ников, диэлектриков и окислов металлов, распределение энергии излучения по спектру имеет такой же характер, как и у АЧТ. Такие тела называются серыми телами. Они характерны тем, что отношение их энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ, имеющего такую же температуру, не зависит от длины волны l и называется коэффициентом теплового излучения e.
Строго говоря, серых тел тоже не существует, но в большинстве случаев многие тела можно считать серыми, что позволяет использовать законы теплового излучения, выведенные для АЧТ. Это же допущение делают и для селективных излучателей.
Тепловое излучение нагретых тел характеризуется следующими физическими законами.
Энергетическая светимость АЧТопределяется по
закону Стефана-Больцмана, который гласит, что тепловой поток, излучаемый единицей поверхности в диапазоне длин волн от нуля до бесконечности Ме
Ме = s Т4,(6-2)
где s - постоянная Стефана-Больцмана;
Т- температура АЧТ в Кельвинах.
Поток излучения АЧТ площадью S
Фе = Ме S(6-3)
Для серых тел закон Стефана-Больцмана
Ме = eт s Т4,(6-4)
где eт- коэффициент теплового излучения (КТИ), безразмерная величина. КТИ характеризует долю суммарного по спектру излучения данного материала от излучения АЧТ той же температуры. Если излучение рассматривается не по всему спектру, а по какой-то узкой области, то вводят понятие спектрального КТИ el.
КТИ зависит от материала излучающей поверхности, ее температуры, состояния и степени окисления.