Закон Стефана-Больцмана

Этот закон опытным путем был установлен чешским ученым Стефаном и теоретически обоснован австрийским ученым Больцманом. Согласно закону Стефана-Больцмана излучательная способность абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени:

(130)

σ ₀=5, 67*10^-8 Вт/м²К⁴- константа излучения абсолютно черного тела.

Для практических расчетов уравнение (128) обычно используют в другой, более удобной форме, имеющей вид:

(131)

С₀=5, 67 Вт/м²К⁴- коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Абсолютно черных тел в природе не существует. Реальные тела не поглощают всей падающей на них лучистой энергии и имеют А < 1.

Тела, у которых коэффициент поглощения не зависит от длины волны и лежит в пределах 0 < А < 1, называют серыми телами. Боль­шинство твердых тел и капельных жидкостей являются серыми телами.

Закон Стефана-Больцмана применим и к серым телам. В этом слу­чае он принимает вид:

(132)

где С, Вт/м²К⁴- коэффициент излучения серого тела. Очевидно, и изменяется в пределах С=0 - 5, 67. Отношение ε =Е/Е₀=С/С₀ - степень черноты серого тела. Степенью черноты ε называется отношение излучательной способности серого тела к излучательной способности абсолютно черного тела при той же температуре.

Степень черноты изменяется в пределах ε = 0 - 1 и зависит от температуры.

Тогда для серых тел можно записать:

(133)

Следовательно, С=ε *С₀

Рис.20.К выводу закона Кирхгофа.