Gdy system ciała doskonale czarnego nagrzeje się do odpowiednio wysokiej temperatury emituje ono promieniowanie o wszelkich możliwych długościach fal, energię. Promieniowanie to nazywa siępromieniowaniem ciała doskonale czarnego

.Systemem o najbardziej zbliżonych właściwościach do ciała doskonale czarnego jest wnęka izotermiczna (Rysunek 6), której powierzchnia ma jednolitą temperaturę. Kiedy promieniowanie wchodzi downęki przez mały otwór, ulega ono wielokrotnym odbiciom w jej wewnętrznych ściankach. Po kilku odbiciach promieniowanie zostanie prawie całkowicie wchłonięte przez wnękę.

 

 

Rozkład energii pomiędzy różnymi długościami fal widma promieniowania ciała doskonale czarnego, nie jest równomierny. Ponieważ emisja ciała doskonale czarnego jest rozproszona, natężenie widmowe promieniowania opuszcza jamę niezależnie od kierunku.

Promieniowanie z wnęki o stałej temperaturze zależy jedynie od temperatury we wnęce, a nie zależy od rodzaju substancji.

Rozkład Plancka

 

Natężenie promieniowania ciała doskonale czarnego o temperaturze T zostało przedstawione w Prawie Promieniowania Plancka

 

                                       Wzór 1

gdzie h jest stałą Plancka i ma wartość Js, k jest stałą Boltzmanna i ma odpowiednio wartość J/K, c0 jest prędkością światła w próżni m/s, a T jest temperaturą bezwzględną ciała doskonale czarnego (K).

Widmowa zdolność emitowania ciała doskonale czarnego jest:

 

                    Wzór 2

Gdzie pierwsza i druga stała promieniowania wynoszą  C1 = 2πhc02 = 3,742x108Wμm4/m2 i C2= hc0/k= 1.439x104 μmK. 

Wzór 2 jest znany jako Rozkład Plancka.

Jest to formuła, którą wykorzystuje się ogólnie do zastosowań praktycznych, w teledetekcji, wymianie cieplnej, radioastronomii.

Wzory te mogą być brane pod uwagę tylko wtedy, gdy mamy przezroczyste medium.

 

Those formulas can be taken into consideration only if we have a transparent medium.

 

Prawo Przesunięć Wiena

Długość fali, przy której promieniowanie jest najsilniejsze podaje Prawo Wiena i odnosi się do λmax która zależy od temperatury T.

We wzorze prawa przesunięć Wiena (Wzór 3), C3 jest trzecią stała promieniowania: 

λmax = C3 / T                                                 Wzór 3

 

W związku z tym widać, że maksymalna wartość natężenia promieniowania zwiększa się proporcjonalne do temperatury do potęgi piątej.

 

 

Prawo Stefana-Boltzmanna

 

Całkowita moc emitowana przez jednostkę powierzchni została wyrażona prawem Stefana-Boltzmanna:

 

Eb= σ xT4                                                                                         Wzór 4

gdzie σ jest stałą Stefana-Boltzmanna:σ =5.670X10-8 W/m2K4

 

Odnośne linki:

Jeśli jesteście zainteresowani obejrzeniem i usłyszeniem czegoś na temat innego podejścia do tych 3 praw możecie zajrzeć do poniższych linków:

http://www.youtube.com/watch?v=jbxty6aDfhU

http://www.youtube.com/watch?v=R2Af_VMTxZY