Самара 2012

УДК 535.853

Составители: Е.А.Китаева, В.Г. Макарян, И.Л. Стукалина

 

 

Квантовая механика. Атомная физика и спектроскопия. Элементы ядерной физики: Задачи для аудиторной и самостоятельной работы / Самарский гос. аэрокосм. ун-т. Сост. Е.А.Китаева, В.Г. Макарян, И.Л. Стукалина; Самара, 2012. 32 с.

 

Пособие содержит вопросы для самоконтроля, принятые обозначения и основные формулы. Методические указания составлены в соответствии с программой по физике для студентов дневного отделения радиотехнического факультета. Подготовлено на кафедре физики.

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва.

 

Рецензент: к.т.н., доцент А.И. Колпаков

 

Тепловое излучение

Вопросы:

1 Энергетическая светимость.

2 Испускательная и поглощательная способность тел.

3 Абсолютно чёрное тело.

4 Закон Кирхгофа.

5 Закон Стефана-Больцмана.

6 Закон смещения Вина.

7 Распределение энергии в спектре абсолютно чёрного тела.

8 Формула Рэлея-Джинса.

9 Квантовая гипотеза и формула Планка.

 

Принятые обозначения:

· ω – циклическая частота.

· Т – термодинамическая температура.

· R− энергетическая светимость.

· − испускательная способность тела (спектральная плотность энергетической светимости).

· − поглощающая способность тела.

· u− спектральная плотность энергии теплового излучения.

· − объёмная плотность энергии теплового излучения.

· σ – постоянная Стефана-Больцмана.

· – постоянная Вина.

· k – постоянная Больцмана.

· ħ, h – постоянная Планка.

· с – скорость света.

· ε – степень черноты серого тела.

 

Основные формулы:

· Закон Кирхгофа:

,

где – универсальная функция Кирхгофа (испускательная способность абсолютно чёрного тела).

· Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости от температуры:

,

где

· Закон Стефана-Больцмана:

.

· Энергетическая светимость серого тела:

,

где – степень черноты серого тела.

· Закон смещения Вина:

,

где– это длина волны, на которую приходится максимальная энергия излучения.

· Формула Рэлея-Джинса:

,

где k – постоянная Больцмана

· Формула Планка:

,.

· Объемная плотность энергии:

.

· Связь универсальной функции Кирхгофа со спектральной плотностью энергии: