Закон Кирхгофа

Для серых тел необходимо знать зависимость между их излучательной и поглощательной способностью.

Закон Кирхгофа гласит, что отношение лучеиспускательной способности любого тела к его лучепоглощательной способности при той же температуре является величиной постоянной и равной лучеиспускательной способности абсолютно черного тела.

Рассмотрим параллельно расположенные (рисунок 4.6) черное тело I и абсолютно черное тело II, причем все лучи испускаемые поверхностью одного тела, падают на поверхность другого тела.

Обозначим поглощательную способность серого тела

Рисунок 4.6 - К выводу закона Кирхгофа

Для абсолютно черного тела А₂ = А₀ =1 .

Пусть T₁ > Т₂, тогда количество тепла (на единицу поверхности в единицу времени), переданное серым телом путем излучения, составляет

q = E₁ - E₀A₁,

где q - количество энергии переданной от первого тела ко второму.

При выравнивании температур наступает тепловое равновесие, при котором q = 0, тогда

Е₁-Е₀А₁ = 0,

откуда

Обобщая этот вывод для ряда взаимно параллельных тел, получаем закон Кирхгофа:

(4.21)

В соответствии с законом Кирхгофа шероховатые поверхности обладают большей поглощательной, а, следовательно, и лучеиспускательной способностью, чем гладкие полированные поверхности.