Ciało szare


Ciało szare w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Ciało szare[1], ciało doskonale szare[2] – ciało, które pochłania określoną współczynnikiem absorpcji część promieniowania padającego na to ciało bez względu na długość fali padającego promieniowania i temperaturę ciała.

Emisja ciała szarego określona jest wzorem:

I ( ν ) = A 2 h ν 3 c 2 1 exp ( h ν k T ) 1 = A I b ( ν ) , {\displaystyle I(\nu )=A{\frac {2h\nu ^{3}}{c^{2}}}{\frac {1}{\exp({\frac {h\nu }{kT}})-1}}=A\cdot I_{b}(\nu ),}

gdzie:

I ( ν ) d ν {\displaystyle I(\nu )d\nu } – energia emitowana przypadająca na promieniowanie mieszczące się w zakresie częstotliwości od ν {\displaystyle \nu } do ν + d ν {\displaystyle \nu +d\nu } na jednostkę powierzchni w jednostce czasu na jednostkę kąta bryłowego, A {\displaystyle A} względna zdolność emisyjna ciała, współczynnik niezależny od częstotliwości, zależny od temperatury, I b ( ν ) d ν {\displaystyle I_{b}(\nu )d\nu } – energia emitowana przez ciało doskonale czarne, T {\displaystyle T} temperatura bezwzględna ciała w kelwinach, c {\displaystyle c} prędkość światła w próżni, k {\displaystyle k} stała Boltzmanna.

Wnioski | edytuj kod

Maksimum funkcji intensywności promieniowania ciała szarego prawo przesunięć Wiena określa identyczny wzór jak dla ciała doskonale czarnego

T λ m a x = 0 , 29 c m K = const . {\displaystyle T\lambda _{max}=0{,}29\,\operatorname {cm\,K} =\operatorname {const} .}

Prawo Stefana-Boltzmanna dla ciała szarego przyjmuje postać:

Φ = A σ T 4 , {\displaystyle \Phi =A\cdot \sigma T^{4},}

gdzie:

Φ {\displaystyle \Phi } strumień energii wypromieniowywany w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała W/m², σ {\displaystyle \sigma } stała Stefana-Boltzmanna.

W tym sensie ciało doskonale czarne jest szczególnym ciałem szarym o zdolności emisyjnej A = 1. {\displaystyle A=1.}

Ciało o zdolności emisyjnej równej A = 0 {\displaystyle A=0} może być ciałem doskonale białym, doskonale przezroczystym lub zwierciadlanym. To samo dotyczy zdolności absorpcyjnej.

Współczynnik pochłaniania wszystkich ciał rzeczywistych zależy od długości fali padającego promieniowania, jednak w ograniczonym zakresie długości fal, wiele ciał może być traktowanych jako ciała szare.

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. ciało szare, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2014-05-07] .
  2. Władysław Artur Woźniak: Fotometria i kolorymetria. Wykład 4. [dostęp 2014-05-07].
Na podstawie artykułu: "Ciało szare" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy