Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Формула Релея-Джинса.

Тепловое излучение — это свечение тел, обусловленное нагреванием. Любое электромагнитное излучение есть результат перехода молекул из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией. Тепловое излучение обусловлено внутренней энергией тела. Тепловое излучение единственное, которое может находиться в термодинамическом равновесии с веществом.

Кирхгоф установил, что отношение спектральной плотности излучательности к спектральной плотности поглощательной способности не зависит от природы тела и является для всех тел универсальной функцией частоты и температуры, т. е.

 Для абсолютно черного тела и, следовательно, – универсальная функция Кирхгофа есть ничто иное, как спектральная плотность излучательности абсолютно черного тела. Излучение, которое не подчиняется закону Кирхгофа, не является тепловым. Cледствия этого закона.

1. Если тело при данной температуре не поглощает какое-либо излучение, то оно его и не испускает. Действительно, если для

Если теоретически осуществить черное тело как совокупность бесконечного числа гармонических осцилляторов, каждый из которых дает отдельную монохроматическую линию, а все вместе сплошное излучение, то, пользуясь законами, управляющими поведением таких осцилляторов, можно прийти к законам теплового излучения абсолютно черного тела. Идя по этому пути, Релей и Джинс получили для универсальной функции Кирхгофа выражение

Формула Планка, закон Стефана-Больцмана, законы Вина.

Основные представления квантовой теории излучения света. Фотоэффект. 64. Формула Энштейна для фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Виды фотоэффектов.

Фотоэффект устанавливает непосредственную связь между электрическими и оптическими явлениями. Под действием света с поверхностей металлов и некоторых полупроводниковых материалов могут вырываться электроны. Это явление называется внешним фотоэффектом (или внешней фотоэмиссией).

В полупроводниках также наблюдаются внутренний и вентильный фотоэффекты. Внутренний фотоэффект (или фотопроводимость) - явление возникновения внутри полупроводника избыточных носителей тока (электронно-дырочных пар) при поглощении оптического излучения, в результате чего увеличивается проводимость полупроводника.

Вентильный фотоэффект наблюдается при освещении контактной области двух полупроводников n- и p-типов проводимости (p-n-переход) и состоит в возникновении фотоэлектродвижущейсилы в отсутствии внешнего поля.

Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием света. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, - фототоком.