Номер 3, страница 42, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

3. Что такое испускательная способность и поглощательная способность тела?

3. Что такое испускательная способность и поглощательная способность тела?

Испускательная и поглощательная способности — это безразмерные физические величины, которые описывают, как тело взаимодействует с тепловым излучением.

Испускательная способность (также называемая коэффициентом излучения или степенью черноты) обозначается символом $\epsilon$ (эпсилон). Она показывает, насколько эффективно данное тело излучает тепловую энергию по сравнению с абсолютно черным телом при той же температуре. Она определяется как отношение интегральной энергетической светимости реального тела $R_e$ к интегральной энергетической светимости абсолютно черного тела $R_{e,0}$: $\epsilon = \frac{R_e}{R_{e,0}}$

Значение испускательной способности всегда находится в диапазоне от 0 до 1 ($0 \le \epsilon \le 1$).

• Для абсолютно черного тела (идеального излучателя) $\epsilon = 1$.

• Для абсолютно белого тела (идеального отражателя, которое не излучает) $\epsilon = 0$.

• Для всех реальных тел $0 < \epsilon < 1$.

Поглощательная способность (также коэффициент поглощения) обозначается символом $\alpha$ (альфа). Она характеризует долю энергии электромагнитного излучения, падающего на поверхность тела, которая поглощается этим телом. Она равна отношению потока излучения, поглощенного телом ($\Phi_{погл}$), к полному потоку излучения, падающему на его поверхность ($\Phi_{пад}$): $\alpha = \frac{\Phi_{погл}}{\Phi_{пад}}$

Значение поглощательной способности также находится в диапазоне от 0 до 1 ($0 \le \alpha \le 1$).

• Для абсолютно черного тела (идеального поглотителя) $\alpha = 1$.

• Для абсолютно белого тела (идеального отражателя) или идеально прозрачного тела $\alpha = 0$.

• Для всех реальных тел $0 < \alpha < 1$.

Эти две величины связаны между собой законом Кирхгофа для теплового излучения. Этот закон гласит, что для любого тела, находящегося в состоянии термодинамического равновесия с окружающей средой, его испускательная способность равна его поглощательной способности для данной длины волны и температуры: $\epsilon_\lambda = \alpha_\lambda$. Интегрально это соотношение ($\epsilon = \alpha$) также справедливо для "серых" тел. Это означает, что тела, которые являются хорошими поглотителями излучения, являются и хорошими излучателями.

Ответ: Испускательная способность ($\epsilon$) — это отношение мощности излучения реального тела к мощности излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Поглощательная способность ($\alpha$) — это доля падающего на тело излучения, которая им поглощается. Для тела в термодинамическом равновесии эти величины равны ($\epsilon = \alpha$).