Изучение теплового излучения и проверка закона Стефана-Больцмана

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

И ПРОВЕРКА ЗАКОНА СТЕФАНА – БОЛЬЦМАНА

Методические указания для проведения лабораторных работ

Томск

Издательский Дом Томского государственного университета

2017

 

РАССМОТРЕНО И УТВЕРЖДЕНО методической комиссией          
физического факультета 
 

Протокол № 2  от  «13» октября 2017 г. 

Председатель комиссии: 
  М.А. Баньщикова 

 

 

 

В 
методических 
указаниях 
рассмотрено 
излучение 
абсолютно черного тела. Приводится теория этого явления. 
Рассматривается способ экспериментальной проверки закона 
Стефана – Больцмана и определение аппаратной функции прибора. 

Методические 
указания 
разработаны 
для 
студентов 
физического, 
радиофизического 
и 
физико-технического 
факультетов.  

 

 

 

 

 

СОСТАВИТЕЛЬ: доцент И.И. Клыков 

РЕЦЕНЗЕНТ: доцент А.М. Толстик 

 
 
 

ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Цель 
работы: 
Проверка 
закона 
Стефана–Больцмана, 

нахождение времен релаксации при нагреве и остывании печи,
определение аппаратной функции прибора.

Теория

Излучение 
телами 
электромагнитных 
волн 
может 

осуществляться за счет различных видов энергии. Самым 
распространенным является тепловое излучение. Энергетическим 
источником излучения этого типа является внутренняя энергия 
нагретых тел. Тепловое излучение связано с внутриатомными 
процессами, происходящими в телах при нагреве, и обусловлено 
переходами атомов и молекул из состояния с большей в состояние 
с меньшей энергией. При тепловом излучении такой переход 
реализуется в процессе теплового движения атомов и молекул.

Тепловое состояние тела определяется его температурой. 

Поскольку тепловое излучение находится в равновесии с 
излучателем, то и самому излучению может быть приписана та же 
температура. По этой причине тепловое излучение иногда 
называют температурным.

Тепловое излучение имеет место при любой температуре. 

Разница лишь в том, что по мере понижения температуры 
уменьшается интенсивность и изменяется спектральный состав 
излучения. Излучение этого вида может существовать независимо 
от агрегатного состояния вещества в газообразных, жидких и 
твердых телах.

Если 
убыль 
энергии, 
уносимой 
излучением, 
пополнять 

сообщением соответствующего количества тепла, то можно 
поддержать излучение неизменным, то есть процесс излучения 
будет происходить равновесно. Равновесный характер теплового 
излучения является его важнейшей отличительной особенностью. 
Способность теплового излучения находиться в равновесии с