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: