Тепловое излучение

Определение "Тепловое излучение" в Большой Советской Энциклопедии

Тепловое излучение, температурное излучение, электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счёт его внутренней энергии (в отличие, например, от люминесценции, возникающей за счёт внешних источников энергии). Тепловое излучение имеет сплошной спектр, положение максимума которого зависит от температуры вещества. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого Тепловое излучение, а максимум перемещается в область малых длин волн. Тепловое излучение испускают, например, поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д.

Тепловое излучение возникает в условиях детального равновесия в веществе (см. Детального равновесия принцип) для всех безызлучательных процессов, то есть для различных типов столкновений частиц в газах и плазме, для обмена энергиями электронного и колебательного движений в твёрдых телах и т. д. Равновесное состояние вещества в каждой точке пространства — состояние локального термодинамического равновесия (ЛТР) — при этом характеризуется значением температуры, от которого и зависит Тепловое излучение вещества в данной точке.

В общем случае системы тел, для которой осуществляется лишь ЛТР и различные точки которой имеют различные температуры, Тепловое излучение не находится в термодинамическом равновесии с веществом. Горячие тела испускают больше, чем поглощают, а более холодные — наоборот. Происходит перенос излучения от более горячих тел к более холодным. Для поддержания стационарного состояния, при котором сохраняется распределение температуры в системе, необходим подвод теплоты к более горячим телам и отвод от более холодных; это может осуществляться как в природных условиях (например, в атмосфере Земли), так и искусственно (например, в лампах накаливания).

При полном термодинамическом равновесии все части системы тел имеют одну температуру и энергия Тепловое излучение, испускаемого каждым телом, компенсируется энергией поглощаемого этим телом Тепловое излучение др. тел. В этом случае Тепловое излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом и называется равновесным излучением (равновесным является Тепловое излучение абсолютно чёрного тела). Спектр равновесного излучения не зависит от природы вещества и определяется Планка законом излучения.

Для Тепловое излучение нагретых тел в общем случае справедлив Кирхгофа закон излучения, связывающий их испускательную и поглощательную способности с испускательной способностью абсолютно чёрного тела.

При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Тепловое излучение в газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике, в частности в теории звёздных атмосфер.

  Лит.: Планк М., Теория теплового излучения, пер. с нем., Л.— М., 1935; Соболев В. В., Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет, М., 1956; Боеворт Р. Ч. Л., Процессы теплового переноса, пер. с англ., М., 1957; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962.
  М. Л. Ельяшевич.